1楼:匿名用户
调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称pid控制,又称pid调节.pid控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定pid控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
p:比例系数 i:积分时间 d:
微分时间 比例(p)控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(steady-state error)。
积分(i)控制 在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(system with steady-state error)。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。
积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。因此,比例+积分(pi)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
微分(d)控制 在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会 出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。
解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就是说,在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能**误差变化的趋势,这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例+微分(pd)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
pid调节器中比例、积分、微分各自的作用
2楼:匿名用户
pid是英文单词比例(proportion),积分(integral),微分(differential coefficient)的缩写。pid调节实际上是由比例、积分、微分三种调节方式组成,它们各自的作用如下:
比例调节作用:是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。
积分调节作用:是使系统消除稳态误差,提高无差度。因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。
积分作用的强弱取决与积分时间常数ti,ti越小,积分作用就越强。反之ti大则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合,组成pi调节器或pid调节器。
微分调节作用:微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。因此,可以改善系统的动态性能。
在微分时间选择合适情况下,可以减少超调,减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用,因此过强 的加微分调节,对系统抗干扰不利。此外,微分反应的是变化率,而当输入没有变化时,微分作用输出为零。
微分作用不能单独使用,需要与另外两种调节规律相结合,组成pd或pid控制器。
3楼:下個id我們再見
在pid调节中,比例作用是依据偏差的大小来动作的,在调节阀系统中起着稳定被调参数的作用;积分作用是依据偏差是否存在来动作的,在系统中起着消除余差的作用;微分作用是依据偏差变化速度来动作的,在系统中起着超前调节的作用。
1)比例调节规律的作用
偏差一出现就能及时调节,但调节作用同偏差量是成比例的,调节终了会产生静态偏差(简称静差)。kp增大有利于减小静差,但kp增加太大,将导致系统超调增加,稳定性变坏,甚至使系统产生振荡。
2)积分调节规律的作用
只要有偏差,就有调节作用,直到偏差为零,因此它能消除偏差。但积分作用过强,又会使调节作用过强,引起被调参数超调,甚至产生振荡。
3)微分调节规律的作用
根据偏差的变化速度进行调节,因此能提前给出较大的调节作用,大大减小了系统的动态偏差量及调节过程时间。但微分作用过强,又会使调节作用过强,引起系统超调和振荡。(另一种表达方式:
微分系数的作用是加快系统的响应,对偏差量的变化做出响应,按偏差量趋向进行控制,把偏差消灭在萌芽状态之中,使超调小,稳定性增加,但对扰动的抑制能力减弱。)
这三种调节规律的调整原则是:就每一种调节规律而言,在满足生产要求的情况下,比例作用应强一些,积分作用应强一些,微分作用也应强一些。当同时采用这三种调节规律时,三种调节作用都应适当减弱,且微分时间一般取积分时间的1/4~1/3。
4楼:匿名用户
p是比例项是输入输出比例的放大倍数。i是消除静态误差的。d是管提前量的
pid算法中,积分时间、微分的时间和积分时间常数、微分时间常数之间是什么关系 5
5楼:匿名用户
尽管不同类型的控制器,其结构、原理各不相同,但是基本控制规律只有三个:比例(p)控制、积分(i)控制和微分(d)控制。这几种控制规律可以单独使用,但是更多场合是组合使用。
如比例(p)控制、比例-积分(pi)控制、比例-积分-微分(pid)控制等。
比例(p)控制
单独的比例控制也称“有差控制”,输出的变化与输入控制器的偏差成比例关系,偏差越大输出越大。实际应用中,比例度的大小应视具体情况而定,比例度太小,控制作用太弱,不利于系统克服扰动,余差太大,控制质量差,也没有什么控制作用;比例度太大,控制作用太强,容易导致系统的稳定性变差,引发振荡。
对于反应灵敏、放大能力强的被控对象,为提高系统的稳定性,应当使比例度稍小些;而对于反应迟钝,放大能力又较弱的被控对象,比例度可选大一些,以提高整个系统的灵敏度,也可以相应减小余差。
单纯的比例控制适用于扰动不大,滞后较小,负荷变化小,要求不高,允许有一定余差存在的场合。工业生产中比例控制规律使用较为普遍。
比例积分(pi)控制
比例控制规律是基本控制规律中最基本的、应用最普遍的一种,其最大优点就是控制及时、迅速。只要有偏差产生,控制器立即产生控制作用。但是,不能最终消除余差的缺点限制了它的单独使用。
克服余差的办法是在比例控制的基础上加上积分控制作用。
积分控制器的输出与输入偏差对时间的积分成正比。这里的“积分”指的是“积累”的意思。积分控制器的输出不仅与输入偏差的大小有关,而且还与偏差存在的时间有关。
只要偏差存在,输出就会不断累积(输出值越来越大或越来越小),一直到偏差为零,累积才会停止。所以,积分控制可以消除余差。积分控制规律又称无差控制规律。
积分时间的大小表征了积分控制作用的强弱。积分时间越小,控制作用越强;反之,控制作用越弱。
积分控制虽然能消除余差,但它存在着控制不及时的缺点。因为积分输出的累积是渐进的,其产生的控制作用总是落后于偏差的变化,不能及时有效地克服干扰的影响,难以使控制系统稳定下来。所以,实用中一般不单独使用积分控制,而是和比例控制作用结合起来,构成比例积分控制。
这样取二者之长,互相弥补,既有比例控制作用的迅速及时,又有积分控制作用消除余差的能力。因此,比例积分控制可以实现较为理想的过程控制。
比例积分控制器是目前应用最为广泛的一种控制器,多用于工业生产中液位、压力、流量等控制系统。由于引入积分作用能消除余差,弥补了纯比例控制的缺陷,获得较好的控制质量。但是积分作用的引入,会使系统稳定性变差。
对于有较大惯性滞后的控制系统,要尽量避免使用。
比例微分(pd)控制
比例积分控制对于时间滞后的被控对象使用不够理想。所谓“时间滞后”指的是:当被控对象受到扰动作用后,被控变量没有立即发生变化,而是有一个时间上的延迟,比如容量滞后,此时比例积分控制显得迟钝、不及时。
为此,人们设想:能否根据偏差的变化趋势来做出相应的控制动作呢?犹如有经验的操作人员,即可根据偏差的大小来改变阀门的开度(比例作用),又可根据偏差变化的速度大小来预计将要出现的情况,提前进行过量控制,“防患于未然”。
这就是具有“超前”控制作用的微分控制规律。微分控制器输出的大小取决于输入偏差变化的速度。
微分输出只与偏差的变化速度有关,而与偏差的大小以及偏差是否存在与否无关。如果偏差为一固定值,不管多大,只要不变化,则输出的变化一定为零,控制器没有任何控制作用。微分时间越大,微分输出维持的时间就越长,因此微分作用越强;反之则越弱。
当微分时间为0时,就没有微分控制作用了。同理,微分时间的选取,也是需要根据实际情况来确定的。
微分控制作用的特点是:动作迅速,具有超前调节功能,可有效改善被控对象有较大时间滞后的控制品质;但是它不能消除余差,尤其是对于恒定偏差输入时,根本就没有控制作用。因此,不能单独使用微分控制规律。
比例和微分作用结合,比单纯的比例作用更快。尤其是对容量滞后大的对象,可以减小动偏差的幅度,节省控制时间,显著改善控制质量。
比例积分微分(pid)控制
最为理想的控制当属比例-积分-微分控制规律。它集三者之长:既有比例作用的及时迅速,又有积分作用的消除余差能力,还有微分作用的超前控制功能。
当偏差阶跃出现时,微分立即大幅度动作,抑制偏差的这种跃变;比例也同时起消除偏差的作用,使偏差幅度减小,由于比例作用是持久和起主要作用的控制规律,因此可使系统比较稳定;而积分作用慢慢把余差克服掉。只要三个作用的控制参数选择得当,便可充分发挥三种控制规律的优点,得到较为理想的控制效果。
编辑本段pid控制器调试方法
比例系数的调节
比例系数p的调节范围一般是:0.1--100.
如果增益值取 0.1,pid 调节器输出变化为十分之一的偏差值。如果增益值取 100, pid 调节器输出变化为一百倍的偏差值。
可见该值越大,比例产生的增益作用越大。初调时,选小一些,然后慢慢调大,直到系统波动足够小时,再该调节积分或微分系数。过大的p值会导致系统不稳定,持续振荡;过小的p值又会使系统反应迟钝。
合适的值应该使系统由足够的灵敏度但又不会反应过于灵敏,一定时间的迟缓要靠积分时间来调节。
积分系数的调节
积分时间常数的定义是,偏差引起输出增长的时间。积分时间设为 1秒,则输出变化 100%所需时间为 1 秒。初调时要把积分时间设置长些,然后慢慢调小直到系统稳定为止。
微分系数的调节
微分值是偏差值的变化率。例如,如果输入偏差值线性变化,则在调节器输出侧叠加一个恒定的调节量。大部分控制系统不需要调节微分时间。
因为只有时间滞后的系统才需要附加这个参数。如果画蛇添足加上这个参数反而会使系统的控制受到影响。如果通过比例、积分参数的调节还是收不到理想的控制要求,就可以调节微分时间。
初调时把这个系数设小,然后慢慢调大,直到系统稳定。
pid控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被 控过程的特性确定pid控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。pid控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:
一是理论计算整定法。它主要是 依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。
二是工程整定方法,它主 要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。pid控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应 曲线法和衰减法。三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。
但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需 要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 pid控制器参数的整定步骤如下:
(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡, 记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;(3)在一定的控制度下通过公式计算得到pid控制器的参数。
在实际调试中,只能先大致设定一个经验值,然后根据调节效果修改。
对于温度系统:p(%)20--60,i(分)3--10,d(分)0.5--3
对于流量系统:p(%)40--100,i(分)0.1--1
对于压力系统:p(%)30--70,i(分)0.4--3
对于液位系统:p(%)20--80,i(分)1--5
参数整定找最佳,从小到大顺序查
先是比例后积分,最后再把微分加
曲线振荡很频繁,比例度盘要放大
曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳
曲线偏离回复慢,积分时间往下降
曲线波动周期长,积分时间再加长
曲线振荡频率快,先把微分降下来
动差大来波动慢。微分时间应加长
理想曲线两个波,前高后低4比1
一看二调多分析,调节质量不会低
不定积分e(x 2)dx计算以及具体过程
1楼 郑昌林 这个不定积分无法表示为初等函数,证明见图 2楼 匿名用户 这个积分是积不出来的。 这个与正态分布的那个面积是不一样的,正态分布那个积分是个广义积分,广义积分可以积,你现在给的是不定积分,不定积分不能积。另外正态分布里面的x 2前面有负号,这个也很重要。 求解不定积分 e x 2 dx的...
如图不定积分步骤,后面具体怎么弄的
1楼 匿名用户 第一类换元法和分部积分法而已 最后一步应该再加个c 2楼 基拉的祷告 详细过程如图rt所示,希望能帮到你解决你心中的问题 如图求不定积分,第二个 后面具体怎么化来的? 3楼 匿名用户 你算一下分母啊,两个相乘 3 2x 2x 1 4 4楼 基拉的祷告 详细过程如图rt所示 希望能帮到...
四氟板式橡胶支座怎么算体积,四氟板式橡胶支座的体积如何计算?比如:GYZF4 350*87
1楼 匿名用户 先算橡胶部分 ,在加四佛板 ,单价是立方厘米和平方厘米 四氟板式橡胶支座的体积如何计算 比如 gyzf4 350 87 2楼 匿名用户 四氟板是两毫米的情况下 35除以2的商的平方乘以3 14乘以8 5得8173 8立方厘米 3楼 匿名用户 半径 半径 3 14 厚度 板式橡胶支座怎...