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外界扰动给定量的变化

比例增益Kc、积分时间常数TI和微分时间常数TD。这三个参数的取值优劣将影响到PID控制系统的控制效果好坏,以下将介绍这三个参数对控制性能的影响。

1、比例作用对控制性能的影响

比例增益的引入是为了及时地反映控制系统的偏差信号,一旦系统出现了偏差,比例调节作用立即开始调节,使系统偏差快速向减小的趋势变化。当比例增益大的时候,PID控制器可以加快调节,但是过大的比例增益会使调节过程出现较大的超调量,从而降低系统的稳定性。


2、积分作用对控制性能的影响

积分作用的引入是为了使系统消除稳态误差,提高系统的无差度,以保证实现对ca88手机版设定值的无静差跟踪。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti的大小,TI越小,积分作用越强,反之则积分作用弱。积分作用的引入会使系统稳定性下降,动态响应变慢。实际中,积分作用常与另外两种调节规律结合,组成PI控制器或者PID控制器。


3、微分作用对控制性能的影响

微分作用的引入,主要是为了改善控制系统的响应速度和稳定性。微分作用能反映系统偏差的变化律,预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用。直观而言,微分作用能在偏差还没有形成之前,就己经消除偏差。因此,微分作用可以改善系统的动态性能。微分作用的强弱取决于微分时间TD的大小,TD越大,微分作用越强,反之则越弱。在微分作用合适的情况下,系统的超调量和调节时间可以被有效的减小。从滤波器的角度看,微分作用相当于一个高通滤波器,因此它对噪声干扰有放大作用,而这是ca88手机版厂在设计控制系统时不希望看到的。所以我们不能过强地增加微分调节,否则会对控制系统抗干扰产生不利的影响。此外,微分作用反映的是变化率,当偏差没有变化时,微分作用的输出为零。

控制系统一般由控制器、执行器、被控对象和反馈元件组成,具体如下:闭环控制系统框图如图1所示。

图1:闭环控制系统组成

闭环控制系统组成

(1)控制器

控制器的主要作用是通过比较分析给定量与反馈回来的被测量之间的偏差,根据偏差值控制系统的输入。控制器主要包括嵌入式微处理器(单片机)、可编程逻辑控制器(PLC)等,控制器通常选用可靠性高,抗干扰能力强的产品,本文系统中选用的是可编程逻辑控制器作为控制器,因为该产品成熟稳定、可靠性高、抗干扰能力强,最关键的是该产品能够适应工业以太网网络控制系统,工业以太网在工业控制系统的普及程度非常高。


(2)执行器

执行器,通过接收ca88手机版控制器输出的控制信号,完成输出信号指定动作,执行器通常直接作用于被控对象,执行器一般包括交直流电动机、伺服电机、调节阀等,本系统选用伺服电动缸作为执行器。通过伺服驱动单元控制电动缸丝杠的伸缩量来调节对被控对象施加力值的大小。


(3)被控对象

被控对象是整个控制系统的重要组成部分,在工程中,一般选用传感器作为被控对象,机械结构直接作用于被控对象,使其达到系统要求的状态,本系统中的被控对象是待标定传感器(轴向测力环)和弹簧(将机械位移转换成力)。执行器使机械结构发生形变,对轴向测力环产生不同的拉力。完成标定过程。


(4)反馈元件

反馈元件是被测量与给定量之间的联系桥梁。反馈元件负责将检测到的信号反馈给控制器,使整个系统够成闭合回路,反馈元件精度的高低对标定系统的精度起着决定性作用,ca88手机版厂通常采用的反馈元件包括旋转编码器、激光测距仪、各种传感器等。本系统中的反馈元件是S梁传感器和拉绳传感器,传感器对力值和距离的实时反馈决定整个系统的精度及稳定性。


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点击次数:  更新时间:2018-02-03 09:13:30  【打印此页】  【关闭