这是闭环自动控制系统方面的知识。放大倍数(比例增益)和积分时间(积分增益)两个参数的乘积组成了闭环调节器的时间常数。这个时间常数一定要等效于输出负载的时间常数,这样才能在闭环自动调节系统的结构传递函数中相互对消,使其负载的自动调节过程在稳态下收敛。
如果,PI调节器(比例增益和积分增益)的时间常数与调节器输出负载的时间常数不匹配,调节系统的稳态过程就会震荡或者发散。无法正常工作。
调节器的比例增益和积分增益的不同设置结果,在保证稳态稳定下,其动态过程有几种模式:
第一,过阻尼特性,这种特性,比例增益设置比较小,积分增益设置比较大,现象是调节器输入在突加阶跃给定时,实际值上升缓慢,不超调,设定值与实际值达到稳定的时间长;
第二种,对称特性,比例增益与积分增益设置适中,现象是,调节器输入在突加阶跃给定时,实际值变化较快,有超调,设定值与实际值达到时间较快,但稳定时间过程有震荡到收敛过程;
第三种,欠阻尼特性,比例增益设置比较大,积分增益设置比较小,现象是调节器输入在突加阶跃给定时,实际值上升缓立即响应,超调多,设定值与实际值达到的时间最短,但稳定过程收敛的时间会较长;
综上,对一个闭环调节系统评价和比例增益与积分增益的设置没有一个统一的标准,完全取决于现场的需求。比如说,现场的控制需求不允许超调,那你就得把比例增益设置的小一点,积分增益设置得大一点。同理第二种和第三种情况也是根据现场的控制实际需求来设置那两个参数的。
不管是三种情况的哪一种,比例增益以积分增益的乘积,必须要符合负载时间常数一致性的特性。否则,就没有依据和方向了。当然,如果有记录仪之类的手段,可以实测设定值节约变化与实际值动态和稳态的过程,这样,可以把比例增益与积分增益调整到最理想状态。
在计算机的智能化与数字化时代,调节器的设计功能是可以自动辨识和优化的。自动优化设置的结果如果不合适,可以人为做调整。也是很方便的。
18-09-22 12:23