positive: 概览<br>PID控制是业内最常见的控制算法,在工业控制领域有很高的接受度。 PID控制器的广泛应用,得益于其在多种操作条件下稳定的性能,以及易操作的特性。工程师可以用简单直观的方式实现PID控制。<br>PID控制有三个基本要件:比例(proportional)、积分(integral)、微分(derivative)。通过这三种不同的计算方法获取最优化的结果。 本文主要介绍闭环系统、PID经典理论、闭环控制系统整定等主题。 LabVIEW中的PID工具包和PID VI也在本文的讨论范围之内。<br>内容<br>控制系统<br>PID控制器的基本理念是读取感应器,根据计算比例、积分、微分响应得出期望的激励器输出,将三个值相加计算输出。 开始定义PID控制器之前,要先了解闭环系统及其相关术语。<br>闭环系统<br>在一个典型的控制系统里,过程变量是需要被控制的系统变量。例如,温度(ºC)、压强(psi)、流速(升/分钟)。 传感器用来测量过程变量,并对控制系统做出反馈。设定值是过程变量的期望值或必须达到的值。例如,在一个温控系统中,设定温度值为100摄氏度。 在任意时间点上,控制系统算法(补偿器)使用过程变量和设定值之间的差值,得到期望的激励器输出,驱动系统(设备)。 例如,如测量得到的温度过程变量为100 ºC,期望的温度设定值为120 ºC,控制器算法的激励器输出将指示打开加热器。 打开加热器,整个系统就逐渐变热,温度过程变量测得的结果也会增加。 这就是一个闭环控制系统,读取传感器,提供即时反馈,计算期望的激励器输出,这三项操作以固定速率循环往复,如图1所示。<br>在很多情况下,激励器输出不是对系统有影响的唯一信号。 例如,在温度舱内,可能会有冷空气源。冷空气吹入舱内时,会扰动环境温度。这类扰动因素叫做干扰。 设计控制系统时,通常会尽可能减少对过程变量的干扰因素。
negative: 一 油与 周 围空 气 开 始工作 时的 温 度差 (“C ),取 △:。 二0 (“C );量 中热式t 一 系 统 的 工 作 时 间。t =绝( 小 时 )吞e一 自 然对 数 的 底,e= 2.7 18 ;K 一 散热 系 数,取 K=8( 千 卡 / 米“.小 时· “C )。由于 △T。=o,则△T=H艺 kiAi艺 K:A:一一, 一 经 一~ 止—I( 1一 e 乙 `,G i)将 有 关 数 值 代 入:8 X 1 3。6 8 5欠互△ 下1 6 8 6 28 x 13。6 8 5( 1一 2。7 1 80.4 5 X 1 0 0 0 + O。1 2 X 3 6 6 5 3、少澎 2 9 ( o C )若 夏 季 气温 为3 5OC,操 作 机工 作 1 0 0 分 钟,单 高压 油 经 溢流 阀 回 油箱所 产 生 的 热 量,就 会使 油 温 上升 到6 4OC ( 3 5“C+ 2 9OC“6 4“C )。