自动控制仿真调试材料 李 军 山东电力研究院热控所 2 0 1 0 -7 -2 9单回路控制系统的 P ID 调节 一、自动控制系统简介 (1)自动控制：在没有人直接参与的情况下，利用控制器使被控对象的被控量自动地按预先给定的规律去进行。 (2)自动控制系统：是由起控制作用的自动控制装置和被控制器控制的生产设备通过信号的传递、联系所构成的系统。简言之，就是指被控对象和控制装置的总体。 被控对象 自动控制系统 测量单元 控制设备（控制器） 控制单元 执行单元 在一般情况下，被控对象的动态特性是不便于人为地加以改变的。为了得到满意的控制过程，总是根据被控对象的动态特性选择合适控制器的控制规律。 单回路控制系统方框图的一般形式如下图所示，它是由被控对象、执行器、调节器（控制器）和测量变送器组成一个单闭环控制系统。 二、三种基本控制作用：P 、I、D （一）比例控制作用 定义：比例控制作用是指控制器的输出与输入成比例关系。 动态方程式 )t(eK)t(p )t(e1)t( pK1 μ (t)—执行机构位移 e(t)—给定值与被控量的偏差，e(t)=g-y (t) Kp—比例系数或比例增益 δ —比例带 Kp 越小，即δ 越大，控制器的动作幅度越小，控制过程越稳定，但被控量的静态偏差越大；反之，Kp 越大，即δ 越小，动作幅度越大，静态偏差减小，但控制过程容易出现震荡，稳定性差。 用传递函数表示为 1K)s(E)s()s(Wpp 动作规律： Kp 固定时，偏差愈大，执行机构输出位移μ (t)也愈大；偏差 e(t)的变化速度 d e(t)/dt愈大，执行机构输出位移的速度 dμ (t) /dt 也愈大 控制特点： 优点：动作速度快，对于干扰有及时和很强的控制作用； 缺点：存在静态偏差，是有差调节，对于大多数惯性环节，Kp 过大，会引起自激振荡。因此对于扰动较大，且惯性也较大的系统，很难兼顾动态和静态特性。 （二）积分控制作用 定义：积分控制作用是指执行机构的位移量的变化速度 dμ (t) /dt 与偏差信号 e(t)成比例的作用。 动态方程式 tidtteTt0)(1)( )(1)(teTdttdi Ti－积分时间常数 （Ti 在分母上。Ti 表示积分速度的快慢，Ti 越大，积分速度越慢，积分作用越弱；反之，Ti 越小，积分作用越快，积分作用越强） 用传递函数表示为 sTsEssWiI1)()()( 若 e(t)为单位阶跃响应，2iiIsT1s1sT1)s(E)s(W)s( Kp μ (t) t e(t) t 1 tTsi1)(L...
