4.1数字PID控制器的连续化设计技术沈阳师苑大学4.1.1介绍PID控制技术:2.作用【例】管式加热炉是炼油厂经常采用的设备之一要求是:炉出口温度保持恒定。具体任务是把原油加热到一定温度,以保证下道工艺的顺利进行。因此,需要控制原油加热后的出口温度。出口物料管系统主要扰动:Cf,(t):炉膛温度波动f(t):燃料油流量(压力)炉管壁炉膛的波动烟气出口fs(t):加热炉烟气排量波动燃料川原油
4.1 数字 PID 控制器的连续化设计技术 TC TT 燃料 原油 sp 炉膛 炉管壁 出口物料管 烟气出口 l 系统主要扰动: f1(t): 炉膛温度波动 f2(t): 燃料油流量(压力) 的波动 f3(t): 加热炉烟气排量波动 【例】管式加热炉是炼油厂经常采用的设备之一, 要求是:炉出口温度保持恒定。具体任务是把原 油加热到一定温度,以保证下道工艺的顺利进行。 因此,需要控制原油加热后的出口温度。 4.1.1 介绍PID控制技术:2.作用
4.1数字PID控制器的连续化设计技术沈阳师苑大学4.1.1介绍PID控制技术:2.作用【例】管式加热炉是炼油厂经常采用的设备之一,要求是:炉出口温度保持恒定。具体任务是把原油加热到一定温度,以保证下道工艺的顺利进行因此,需要控制原油加热后的出口温度。PT系统主要扰动:压力测量fi(t):炉膛温度波动温度管路压力控制输出12(0)[1(t)13(t)设是温度f(t):燃料油流量(压力)TC调节器调节器执行器燃油管路炉膛炉管壁出口物料管的波动PC对象1对象2fs(t):加热炉烟气排量波动输出温度控制测量变送IT
4.1 数字 PID 控制器的连续化设计技术 【例】管式加热炉是炼油厂经常采用的设备之一, 要求是:炉出口温度保持恒定。具体任务是把原 油加热到一定温度,以保证下道工艺的顺利进行。 因此,需要控制原油加热后的出口温度。 l 系统主要扰动: f1(t): 炉膛温度波动 f2(t): 燃料油流量(压力) 的波动 f3(t): 加热炉烟气排量波动 4.1.1 介绍PID控制技术:2.作用
4.1数字PID控制器的连续化设计技术沈阳师范大学4.1.1介绍PID控制技术:2.作用广泛应用于各类模拟量控制系统受控变量:Y各种扰动:影响稳定的不确定的量。控制目标:保持输出基本恒定:PID
4.1 数字 PID 控制器的连续化设计技术 受控变量: Y 各种扰动: 影响稳定的不确定的量。 控制目标: 保持输出基本恒定:PID 4.1.1 介绍PID控制技术:2.作用 广泛应用于各类模拟量控制系统
4.1数字PID控制器的连续化设计技术沈阳师苑大学4.1.2数字PID控制器的设计:1.模拟PID调节器比货toe被控对象PIDr(t)y(t)e(t)u(t义被控对象PID控制系统框图一输入:控制偏差e(t)=r(t)-y(t))商一输出:偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)的线性组合
4.1 数字 PID 控制器的连续化设计技术 – 输入:控制偏差e ( t ) = r ( t ) - y ( t ) – 输出:偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D) 的线性组合 4.1.2 数字PID控制器的设计:1.模拟PID调节器 PID控制系统框图 PID 被控对象 r e u y ∑
4.1数字PID控制器的连续化设计技术沈阳师苑大学4.1.2数字PID控制器的设计:1.模拟PID调节器比例r(t)y(t)eft)uit积分广义被控对象散分模拟系统的PID算法表达式de(t)ile(t)dt + TDu(t) = Kp(e(t) -中dt偏差式中:e(t)控制量u(t)Kp比例系数T积分时间常数国T.微分时间常数
4.1 数字 PID 控制器的连续化设计技术 模拟系统的PID算法表达式: ) ( ) ( ) 1 ( ) ( ( ) 0 dt de t e t dt T T u t K e t D t I P 式中:e(t) —— 偏差 u(t) —— 控制量 KP —— 比例系数 TI —— 积分时间常数 TD—— 微分时间常数 4.1.2 数字PID控制器的设计:1.模拟PID调节器