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最佳化PID现场调整技术.doc
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更新于2023-03-03
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第一章 控制系统概论 1 1-1 摘要 1 1-2 目的 1 1-3 原理 1 1-4 工作内容 1 第二章 回授控制 3 2-1 回授控制的构成 3 2-2 PID控制与最终控制组件 4 2-3 感测与转换 7 第三章 系统辨识 12 3-1 系统辨识 12 3-2 系统特性图 14 3-3 系统辨识方法 15 第四章 PID最佳调整法与系统仿真 20 4-1 PID调整法概述 20 4-2 针对无转移函数的PID调整法 21 4-2-1 Relay feedback调整法 21 4-2-2 在线调整法 27 4-3 针对无转移函数的PID调整方法 35 4-3-1 系统辨识法 35 4-3-2 波得图法 40 4-3-3 根轨迹法 47 第五章 PID最佳化调整 54 5-1 PID最佳化-双PID控制 54 5-2 ISTE最佳化调整 56 第六章 现场实务PID最佳化调整 62 6-1 实体系统组件组成 62 6-2 油冷却机系统之系统辨识 68 第七章 双PID系统实务 74 7-1 实体组件组成 74 7-2 110V60W系统辨识&PID求解 75 7-3 100W110V系统辨识&PID求解 77 第八章 基础模糊控制 79 8-1 简介 79 8-2 模糊控制与PID控制比较 79 第九章 结论 84 第十章 参考文献 84
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最佳化PID
现场调整技术
現場 PID 最佳化調整
目录
第一章 控制系统概论 1
1-1 摘要 1
1-2 目的 1
1-3 原理 1
1-4 工作内容 1
第二章 回授控制 3
2-1 回授控制的构成 3
2-2 PID控制与最终控制组件 4
2-3 感测与转换 7
第三章 系统辨识 12
3-1 系统辨识 12
3-2 系统特性图 14
3-3 系统辨识方法 15
第四章 PID最佳调整法与系统仿真 20
4-1 PID调整法概述 20
4-2 针对无转移函数的PID调整法 21
4-2-1 Relay feedback调整法 21
4-2-2 在线调整法 27
4-3 针对无转移函数的PID调整方法 35
4-3-1 系统辨识法 35
4-3-2 波得图法 40
4-3-3 根轨迹法 47
第五章 PID最佳化调整 54
5-1 PID最佳化-双PID控制 54
5-2 ISTE最佳化调整 56
第六章 现场实务PID最佳化调整 62
6-1 实体系统组件组成 62
6-2 油冷却机系统之系统辨识 68
第七章 双PID系统实务 74
I
現場 PID 最佳化調整
7-1 实体组件组成 74
7-2 110V60W系统辨识&PID求解 75
7-3 100W110V系统辨识&PID求解 77
第八章 基础模糊控制 79
8-1 简介 79
8-2 模糊控制与PID控制比较 79
第九章 结论 84
第十章 参考文献 84
II
現場 PID 最佳化調整
第一章 控制系统概论
1-1 摘要:
所谓自动控制简单地说,就是利用其它能源或设施,来代替人类执行、操纵、控制、或监视程
序的工作。从简单的家用电器到复杂的机器人,从传统产业到航天科技,都离不开自动控制。如厕
所的马桶冲水运用到水位控制的原理;冷气机用到温度控制,航天飞机或是飞弹的飞行则涵盖更高
深的控制理论。
本文为应用在冷冻空调控制之PID调整技术,由于现今能源耗量日益增加,尤其以冷冻空调
方面更加显著,故有变频节能的技术诞生,本实务专题把PID调整技术与变频器技术加以整合,
提供业界在制程系统方面节省一笔庞大的能源支出,达到节能及高效率的表现。
1-2 目的:
利用PID参数调整最佳化使冷冻空调系统制程控制性能提高达到节能及高效率的目的。
1-3 原理:
以控制器的4~20mA或是2~10V信号送到最终控制组件,去调控冷冻空调制程,也就是我们
所要控制的系统,再将所感测到制程输出之物理量回授并转成电压电流信号去跟所设定的数值做比
较,得一偏差信号后经由PID控制器之处理再去修正最终控制组件藉以调控冷冻空调制程,完成最
佳化的控制。
控制器PID值之调整系采用系识、relayfeedback技巧以及Zieler-Nichols补偿法和在线试误法
完成最佳化回授控制。
基本的回授控制图:
图1-3.1基本的回授控制图
1-4 工作内容
1.
熟悉所要控制的系统制程
2.
了解最佳控制之意义
3.
了解
pid
控制之特性
4.
完成整体系统之机电整合
5.
完成整体系统之回授控制
1
現場 PID 最佳化調整
5.1
完成系统辨识求得系统转移函数
5.2
完成系统之计算机仿真
5.3
以
relayfeedback
技巧求解系统之临界增益及临界振荡周期
5.4
以
Zieler-Nichols
补偿法完成
PID
之调整
5.5
配合在线试误法完成
PID
之最佳化
本文可以结合计算机软件MATLAB仿真操作,先熟悉回授控制的原理之后,再把所得到的理论
去实现,经过理论推导-计算机仿真-实务操作,再加以统整,最后要验证所得到的结果是否正确?
也就是我们本文的PID调整是否正确?
当然在调整PID的过程中,所应用到的技术有系统辨识、relayfeedback技巧、在线试误法等
Zieler-Nichols补偿法。透过这些调整方法,可以让我们更加的了解到PID最佳化调整的意义。
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jetewang
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