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什么是控制器调优

为什么必须调整控制器?

我们应该调整控制器,以便它可以将控制设备的特性与过程匹配。因此,由于调整,它会迅速响应错误,系统也会稳定。完成控制器调整以控制最终控制元件将响应错误变化的方式。因此,通过改变控制器增益,控制器输入将改变,并因此,控制器的输出也会改变。因此,这将对最终控制元素进行调整以取消错误,但不会导致任何系统不稳定性。因此,通过执行控制器调整反馈控制器参数可以改变以获得正确的输出。

控制器调整必须完成的因素是什么?

如果过程是快的,那么控制器必须调整快,慢或快控制器指的是复位。

对于过程

  • 在调整模型结构之前必须定义为第一顺序,线性等
  • 线性模型总是会有误差,由于非线性电站,也因为它的运行变化。因此,必须在此基础上进行调优,调优应该通过考虑流程中出现错误的机会来完成。因此,如果流程的动态变化,那么控制器将能够处理流程
  • 扰动必须用它们的行为来定义
  • 必须为过程选择测量变量

的控制器

  • 控制结构必须像PI或PID那样定义
  • 调优常数是找出调优参数的最佳值的正确方法
  • 为了获得正确的控制器性能,为了获得适当的控制变量性能,必须选择受控变量的IAE
  • 为了得到正确的操纵变量行为,操纵变量的变化不能超出定义的极限。

控制器调优的需要是什么?应该如何进行调优?

为了改变控制参数,对控制回路进行了调整,参数包括积分增益、导数增益等。为了得到所需的控制响应,所有这些控制参数都进行了调整。如果控制器参数选择不当,则被控制过程输入将不稳定。调优将不同于反复试验,为了确定适当的控制参数,调优将根据流程模型进行。过程或设定值的变化完全取决于应用程序,某些过程不能超出设定值的过程变量。有些工艺应减少达到设定值时所增加的能量。因此,为了获得良好的稳定性,工艺条件和设定值的任何组合都应该是稳定的。

由于流程响应时间的关系,循环调优实际上并不简单,要更改设定值或实现适当的输出需要几分钟或几个小时。某些过程是非线性的,所以在这个过程中,参数可以在良好的负载条件下工作得更好,但在启动或低负载条件下就不一样了,所以这个过程必须根据它进行调整。控制器调优有很多种类型,我们必须根据过程模型来选择调优方法。在选择调优方法时,必须检查环路是可以离线调优还是在线调优,还需要考虑系统的速度。

在进行PID调优时必须考虑哪些因素?

在进行PID控制器整定时,必须控制四个变量

上升时间- 它是系统初始输出所需的时间,以达到其所需输出的90%以上。

过冲- 它是超过设定点值的初始响应的量。

解决时间—系统到达设定值所花费的时间

稳态误差-系统输出与设定值之间的测量差值

为了达到工艺要求,我们必须调整PID控制器中的三个参数

比例项(P)

这是根据误差添加到输出的量,所以比例项的调谐参数是比例增益,比例频带,以及P增益和P频带之间的转换。

积分项(我)

这是根据误差之和加到输出中的量。所以必须调整的参数将是时间常数,逆时间常数,重置率,以及时间和重置率之间的转换。

导数项(D)

它是根据误差变化率从误差中减去的量。导数项所需的调整参数是时间常数和导数增益。

控制器如何手动调优?

我们可以选择手动调优时,系统必须在调优过程中保持在线,手动调优过程。

  • 我们必须将积分增益和导数增益设为零
  • 应该增加比例增益,直到输出回路不稳定为止
  • 为了得到这个值的一半,必须降低比例增益,以便获得四分之一波的衰减
  • 必须增加积分增益来控制偏置,使系统能在适当的时间解算。

如果积分增益增加到非常高,那么它将导致系统不稳定,如果这样,导数增益应该变化,直到系统解决其设定点。

如何进行级联循环调优

级联循环调整

从控制器调整

闭环调谐方法将从控制器置于自动模式,对于开环方法将其置于手动模式后,应用从控制器的调谐程序。

调整大师

在此调优中,从控制器必须处于CAS模式,主控制器必须处于自动模式,这必须用于闭环调优。在开环方法中,将主控制器置于手动模式。应用主控制器的调优程序。如果从控制器不是按照主控制器的要求运行,那么就不需要做主设置从控制器的设定值,在这种情况下,从控制器需要被固定。

控制器调整的类型是什么?

开环优化

这种类型的调整是在开环中完成的,从过程中孤立,同时执行开环测试,它将打扰该过程,以便操作员在执行开放循环调谐时必须提醒。存在某些类型的开环调谐,它们是单脉冲测试和双脉冲测试,并与软件工具结合使用这些测试。

如果我们正确执行双脉冲测试,则过程变量将达到设定值,并且还将缩短测试时间。在单个脉冲测试中不能看到这种优势,但它有助于将过程变量达到正常值,因此它将有助于防止偏离正常的过程条件。

单脉冲和双脉冲测试

在单个脉冲测试中,控制器输出升级,当测量值显示适当的值时,控制器输出将具有其原始值。。该过程只会在返回步骤后达到稳态。双重测试是在相反方向上完成的双脉冲测试,当第一脉冲从过程中正确响应时,第二脉冲将确切地实现。在这种类型的测试中,我们将获得以上和低于设计操作水平的数据

过程反应曲线技术

这是一种开环调优方法,当阶跃输入应用于系统时,它将作出反应。首先,我们需要手动应用一些控制输出到系统,并应该记录响应曲线。然后我们需要检查死时间,斜率,上升时间的曲线,这些值应该给出P和I, D方程,以便我们可以得到PID项的增益值。

闭环调谐(齐格勒-尼科尔斯法)

第一步是了解控制循环动态行为。我们应该估计控制器调谐参数,该参数为第一步中确定的动态特性创建所需的响应。我们应该将控制器与循环中的其他元素相匹配。过程动态特性由比例控制器的增益和根据环路振荡周期确定。

在这种方法中,控制器应以低增益自动放置,不应有任何复位或导数。在此之后,增益缓慢增加,当振荡开始时,设定值会有轻微的变化。然后调整增益,使振荡能以恒定的幅度继续。需要注意的是周期和增益,最终增益是在振幅恒定的情况下发生振荡的增益。

试错法

这是一个简单的PID调谐方法,可以在系统或控制器上工作时完成。在此类型首先,我们必须将积分增益和导数增益设置为零,然后我们应该增加比例增益,直到系统不稳定。因此,在系统振荡期间调整积分增益,使系统将稳定并且还调整导数参数以获得适当的速度。

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