㈠ 如何調節控制器參數
以下這篇文章是我多年前初學PID時的總結:
P:比例增益;I:積分時間;D:微分時間
在工程實際中,應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制,簡稱PID控制,又稱PID調節。
當被控對象的結構和參數不能完全掌握,或得不到精確的數學模型時,控制理論的其它技術難以採用時,系統控制器的結構和參數必須依靠經驗和現場調試來確定,這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統和被控對象,或不能通過有效的測量手段來獲得系統參數時,最適合用PID控制技術。
PID控制,實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據系統的誤差,利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。
比例(P)控制:
比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差(Steady-state error)。
積分(I)控制:
在積分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。對一個自動控制系統,如果在進入穩態後存在穩態誤差,則稱這個控制系統是有穩態誤差的或簡稱有差系統(System with Steady-state Error)。為了消除穩態誤差,在控制器中必須引入「積分項」。積分項對誤差取決於時間的積分,隨著時間的增加,積分項會增大。這樣,即便誤差很小,積分項也會隨著時間的增加而加大,它推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小,直到等於零。因此,比例+積分(PI)控制器,可以使系統在進入穩態後無穩態誤差。
微分(D)控制:
在微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比關系。 自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振盪甚至失穩。其原因是由於存在有較大慣性組件(環節)或有滯後(delay)組件,具有抑制誤差的作用,其變化總是落後於誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化「超前」,即在誤差接近零時,抑制誤差的作用就應該是零。這就是說,在控制器中僅引入「比例」項往往是不夠的,比例項的作用僅是放大誤差的幅值,而目前需要增加的是「微分項」,它能預測誤差變化的趨勢,這樣,具有比例+微分的控制器,就能夠提前使抑制誤差的控製作用等於零,甚至為負值,從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯後的被控對象,比例+微分(PD)控制器能改善系統在調節過程中的動態特性。
PID控制器的參數整定:
PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多,概括起來有兩大類:一是理論計算整定法。它主要是依據系統的數學模型,經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用,還必須通過工程實際進行調整和修改。二是工程整定方法,它主要依賴工程經驗,直接在控制系統的試驗中進行,且方法簡單、易於掌握,在工程實際中被廣泛採用。
PID控制器參數的工程整定方法,主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點,其共同點都是通過試驗,然後按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。但無論採用哪一種方法所得到的控制器參數,都需要在實際運行中進行最後調整與完善。現在一般採用的是臨界比例法。利用該方法進行 PID控制器參數的整定步驟如下:
(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作;
(2)僅加入比例控制環節,直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振盪,記下這時的比例放大系數和臨界振盪周期。
(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數。
如果反饋達到給定值後,歷經多次振盪才能穩定或者根本不能穩定,則可能比例增益過大,積分時間過短,調整時應當首先減小比例增益,然後增大積分時間。如果增大積分時間後,反應過於遲緩,則不宜再增大積分時間,而應繼續調整比例增益,在有微分功能的情況下,可以增大微分時間D。
如果反饋遲遲不能跟隨給定值,上升速度很慢,應該考慮是否增益過小,積分時間太長。如果原來預置的比例增益和積分時間都較大,則首先考慮減小積分時間;如果原來預置的比例增益並不大,則應首先考慮加大比例增益;如果控制系統有微分環節,則可適當增大微分時間。
㈡ 如何使用PowerDesign進行資料庫建模操作方法都有什麼呢
操作方法
01首先打開PowerDesign軟體,點擊頂部的文件菜單,從下拉菜單中選擇新建選項
02接下來,在彈出的新界面中選擇概念數據模型選項,然後給模型命名
07然後雙擊關系線,在關系界面設置實體間的關系類型,包括一對多、一對一、多對多
08接下來,我們單擊頂部的Tools菜單,並在下拉菜單中選擇Generate Physical Data Model選項
09最後在彈出的界面中選擇要建模的資料庫版本,即可生成建模語言