請問有個真空罐,有一個開度可調的蝶閥控制機械泵抽真空的開度,一臺變頻器控制另一臺真空泵抽真空,還有一個開度可調的閥門往罐里通氣,可以用PID 控制調整三個變量使真空罐真空度達到動態(tài)平衡嗎
可以實現(xiàn),只要做成閉環(huán)控制系統(tǒng)是可以實現(xiàn)的,但是調節(jié)PID難度較大,需要時間和試驗。
計算機化的PID控制算法有幾個關鍵的參數(shù)Ts(采樣時間),Kc(Gain,增益),Ti(積分時間常數(shù)),Td(微分時間常數(shù))。PID參數(shù)的取值,以及它們之間的配合,對PID控制是否穩(wěn)定具有重要的意義:
采樣時間
計算機必須按照一定的時間間隔對反饋進行采樣,才能進行PID控制的計算。采樣時間就是對反饋進行采樣的間隔。短于采樣時間間隔的信號變化是不能測量到的。過短的采樣時間沒有必要,過長的采樣間隔顯然不能滿足擾動變化比較快、或者速度響應要求高的場合。
編程時指定的PID控制器采樣時間必須與實際的采樣時間一致。S7-200中PID的采樣時間精度用定時中斷(PID向導用SMB34)來保證。
增益(Gain,放大系數(shù),比例常數(shù))
增益與偏差(給定與反饋的差值)的乘積作為控制器輸出中的比例部分。提高響應速度,減少誤差,但不能消除穩(wěn)態(tài)誤差,當比例作用過大時,系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。
積分時間(Integral Time)
偏差值恒定時,積分時間決定了控制器輸出的變化速率。
積分時間的長度相當于在階躍給定下,增益為“1”的時候,輸出的變化量與偏差值相等所需要的時間,也就是輸出變化到二倍于初始階躍偏差的時間。
如果將積分時間設為最大值,則相當于沒有積分作用。
微分時間(Derivative Time)
偏差值發(fā)生改變時,微分作用將增加一個尖峰到輸出中,隨著時間流逝減小。微分時間越長,輸出的變化越大。微分使控制對擾動的敏感度增加,也就是偏差的變化率越大,微分控制作用越強。微分相當于對反饋變化趨勢的預測性調整。
如果將微分時間設置為0就不起作用,控制器將作為PI調節(jié)器工作。
比例調節(jié)
提高響應速度,減少誤差,但不能消除穩(wěn)態(tài)誤差,當比例作用過大時,系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。 (由小到大單獨調節(jié))
積分調節(jié)
消除穩(wěn)態(tài)誤差,使系統(tǒng)的動態(tài)響應變慢,積分時間越小,積分作用越大 ,偏差得到的修正越快,過短的積分時間有可能造成不穩(wěn)定。(將調好的比例增益調整到50%~80%后,由大到小減小積分時間)
微分調節(jié)
超前調節(jié),能預測誤差變化的趨勢,提前抑制誤差的控制作用,從而避免了被控量的嚴重超調??梢愿纳葡到y(tǒng)的響應速度和穩(wěn)定性,對噪聲干擾有放大作用,對具有滯后性質的被控對象,應加入微分環(huán)節(jié)。
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