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柴油發(fā)電機(jī)維修機(jī)組數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)中PID控制參數(shù)整定

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柴油發(fā)電機(jī)維修機(jī)組數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)中PID控制參數(shù)整定

發(fā)布日期:2020-10-14 作者: 點擊:

東莞發(fā)電機(jī)出租數(shù)字PID控制參數(shù)整定的任務(wù)主要是確定數(shù)字PID的參數(shù)KP、T1、TD和T。

對于簡單控制系統(tǒng),可采用理論計算方法確定這些參數(shù)。但由于柴油發(fā)電機(jī)維修調(diào)速系統(tǒng)的工況較為復(fù)雜,其數(shù)學(xué)模型并非十分精確,在此,采用工程整定常用的擴(kuò)充臨界比例帶法,結(jié)合經(jīng)驗法再對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,得到最終的PID參數(shù)。

東莞發(fā)電機(jī)回收

(1)采樣周期T的選擇

在數(shù)字控制系統(tǒng)中,采樣周期T是一個比較重要的因素,采樣周期的選取,應(yīng)與PID參數(shù)的整定綜合考慮。

首先,采樣周期T的選取應(yīng)滿足以下要求:遠(yuǎn)小于對象擾動周期;比對象時間常數(shù)小得多;盡量縮短采樣周期,以改善調(diào)節(jié)品質(zhì)。

該系統(tǒng)中,PID調(diào)節(jié)控制過程是在定時中斷狀態(tài)下完成的,因此,采樣周期T的大小必須保證中斷服務(wù)程序的正常運行。在不影響中斷程序運行的情況下,可取采樣周期T=0.1τ(τ為柴油機(jī)的純滯后時間)。當(dāng)中斷程序運行時間Tz大于0.1τ時,則取T=Tz,采樣周期可按下式確定:

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(2)東莞發(fā)電機(jī)租賃臨界振蕩周期Ts的確定

初始確定數(shù)字PID參數(shù)時,發(fā)電機(jī)維修在用上述方法確定采樣周期T的條件下,從調(diào)速系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)回路中,去掉數(shù)字控制器的微分控制作用和積分控制作用,只采用比例調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)來確定系統(tǒng)的振蕩周期Ts和臨界比例系數(shù)Ks。由單片機(jī)系統(tǒng)自動控制比例系數(shù)KP,并逐漸增大Kp,直到系統(tǒng)出現(xiàn)持續(xù)的等幅振蕩,然后由單片機(jī)系統(tǒng)自動記錄并顯示調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生等幅振蕩時的臨界比例度δ和相應(yīng)的臨界振蕩周期Ts。

東莞發(fā)電機(jī)回收式中Ks——等幅振蕩時的臨界比例系數(shù)(3)控制度的選擇

控制度就是以模擬調(diào)節(jié)器為基礎(chǔ),定量衡量數(shù)字控制系統(tǒng)與模擬調(diào)節(jié)器對同一對象的控制效果。控制效果就是采用某一積分準(zhǔn)則,根據(jù)系統(tǒng)在規(guī)定的輸入下的輸出響應(yīng),使用該準(zhǔn)則取最小值時的最

式中,下標(biāo)DDC和ANA分別表示直接數(shù)字控制和模擬調(diào)節(jié)器控制。

如前所述,采樣周期T的長短會影響系統(tǒng)的控制品質(zhì),同樣是最佳整定,數(shù)字控制系統(tǒng)的品質(zhì)要低于模擬系統(tǒng)的控制品質(zhì)。即控制度總是大于1的,且控制度越大,相應(yīng)的數(shù)字控制系統(tǒng)品質(zhì)越差。

為獲得與模擬控制器相當(dāng)?shù)钠焚|(zhì),控制度選為1.05。不同控制度時,擴(kuò)充臨界比例帶法PID參數(shù)計算公式見表1。

(4)KP、K1、KD、T的求取

根據(jù)實驗所得Ks和Ts及選定的控制度,發(fā)電機(jī)維修按表1計算出數(shù)字PID參數(shù)Kp、T1、TD和T。

(5)控制效果的調(diào)節(jié)

按求得的參數(shù)值在調(diào)速控制系統(tǒng)中運行,并觀察控制效果。如控制效果達(dá)不到控制要求,可基于以下原則,根據(jù)經(jīng)驗法對參數(shù)做適當(dāng)調(diào)整。

①增大比例系數(shù)Kp,將加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度,但過大會使系統(tǒng)產(chǎn)生較大超調(diào),甚至產(chǎn)生振蕩。

②增大積分時間T1,有利于減小超調(diào),減少振蕩,使系統(tǒng)更加穩(wěn)定,但會增加系統(tǒng)過渡過程時間。

③增大微分時間常數(shù)TD有利于加快系統(tǒng)的響應(yīng),使超調(diào)減小,穩(wěn)定性增加,但系統(tǒng)對擾動的抑制能力減弱,對擾動有較敏感的響應(yīng)。

基于上述原則,調(diào)整PID參數(shù)時,應(yīng)先比例、后積分、再微分進(jìn)行調(diào)整。


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