1、 过程控制系统设计概述过程控制系统设计概述 控制方案的设计控制方案的设计 控制系统的投运和控制器参数的整定控制系统的投运和控制器参数的整定 单回路系统设计实例单回路系统设计实例控制系统的投运控制系统的投运 控制器参数的整定控制器参数的整定控制系统的投运控制系统的投运 控制系统的投运控制系统的投运系统的投运工作系统的投运工作一、投运前的准备工作一、投运前的准备工作二、系统投运二、系统投运3.3.1 3.3.1 控制器参数的整定控制器参数的整定 一、概述一、概述二、二、P P、I I、D D作用作用三、控制器参数整定方法三、控制器参数整定方法W WC C（S S）W WV V（S S）W WO O
2、（S S）W Wm m(S)(S)X（S） +-E（S）Y（S）Z（S）F（S）控制器参数的整定控制器参数的整定 广义对象广义对象 控制器控制器控制器的参数整定控制器的参数整定 一、概述一、概述二、二、P P、I I、D D作用对控制性能的影响作用对控制性能的影响 特性特性作用作用动态特性动态特性静态特性静态特性系统动作灵敏、速度加快；系统动作灵敏、速度加快； 太小，振荡次数增多，调节时间加长；太小，振荡次数增多，调节时间加长； 太大，使系统动作缓慢。太大，使系统动作缓慢。减小减小 ，可以减，可以减小稳态误差，但小稳态误差，但不能完全消除不能完全消除TI积分控制积分控制TI通常使系统的稳定性下
3、降，通常使系统的稳定性下降，TI太小系统将太小系统将不稳定不稳定TI偏小，振荡次数较多。偏小，振荡次数较多。TI太大，对系统性能的影响减少。太大，对系统性能的影响减少。当当TI合适时，过渡过程特性比较理想。合适时，过渡过程特性比较理想。积分控制积分控制TI能消能消除系统的稳态误除系统的稳态误差，提高控制系差，提高控制系统的控制精度。统的控制精度。TD微分控制可以改善动态特性，如超调量减少，调节时微分控制可以改善动态特性，如超调量减少，调节时间缩短，间缩短， 当当Td偏大时，超调量较大，调节时间较长。偏大时，超调量较大，调节时间较长。当当Td偏小时，超调量也较大，调节时间也较长。偏小时，超调量也
4、较大，调节时间也较长。只有当只有当Td合适时，可以得到比较满意的过渡过程。合适时，可以得到比较满意的过渡过程。允许加大比例控允许加大比例控制，使稳态误差制，使稳态误差减小，提高控制减小，提高控制精度。精度。三、调节器参数整定方法三、调节器参数整定方法工程整定法工程整定法动态特性参数法动态特性参数法临界比例度法临界比例度法、衰减曲线法衰减曲线法、经验经验试凑法试凑法理论计算法理论计算法（一）经验试凑法（一）经验试凑法依据：依据：11/4eI临界振荡整定计算公式临界振荡整定计算公式s4：1衰减曲线整定计算公式衰减曲线整定计算公式步骤：步骤： 1 1.2 1 ，TITD=（1/31/4） TI 1整
5、定参数时要认真观察系统输出及被调量整定参数时要认真观察系统输出及被调量的变化情况，再根据具体情况适当修改的变化情况，再根据具体情况适当修改PID参数。可以说，只要工艺技术员多花参数。可以说，只要工艺技术员多花点时间，大多数控制系统采用点时间，大多数控制系统采用PID调节都调节都能满足要求。能满足要求。（二）临界比例度法（二）临界比例度法特点特点纯比例作用纯比例作用Ti= Td=0整定步骤整定步骤:由大到小由大到小 临界振荡整定计算公式临界振荡整定计算公式适用场合适用场合:（三）阻尼振荡法（衰减曲线法）（三）阻尼振荡法（衰减曲线法）整定步骤整定步骤:；4：1衰减曲线整定计算公式衰减曲线整定计算公
6、式10：1衰减曲线整定计算公式衰减曲线整定计算公式适用场合适用场合: （四）动态特性参数法（四）动态特性参数法 一一过程响应速度一一过程响应速度课本课本270页页常用口诀：常用口诀：参数整定找最佳，从小到大顺序查参数整定找最佳，从小到大顺序查先是比例后积分，最后再把微分加先是比例后积分，最后再把微分加曲线振荡很频繁，比例度盘要放大曲线振荡很频繁，比例度盘要放大曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳曲线偏离回复慢，积分时间往下降曲线偏离回复慢，积分时间往下降曲线波动周期长，积分时间再加长曲线波动周期长，积分时间再加长曲线振荡频率快，先把微分降下来曲线振荡频率快，先把微分降下来动差大来波动慢，微分时间应加长动差大来波动慢，微分时间应加长理想曲线两个波，前高后低理想曲线两个波，前高后低4 4比比1 1一看二调多分析，调节质量不会低一看二调多分析，调节质量不会低小结小结
