什么是调节器临界比例度整定法闭环振荡法

时间:2020-12-14 11:23 来源:自动控制网

临界比例度整定法又称为“闭环振荡法”，它的特点是不需要求得控制对的特性，而直接在闭合的控制系统中进行整定，临界比例度整定法常用于有自衡的被控对象。但在某些生产过程中不允许振荡的场合，该整定法就不适用了。

1、按以下操作得到临界比例度和临界周期，再进行整定
①被控系统稳定后，把PID调节器的积分时间放到最大，微分时间放到零，相当于切除了积分和微分作用，只使用比例作用。
②通过外界干扰或使控制器设定值作一阶跃变化，观察由此而引起的测量值振荡。
③从大到小的，逐步把调节器的比例度减小，看测量值振荡的变化是发散的还是衰减的?如是衰减的则应把比例度继续减小；如是发散的则应把比例度放大。
④连续重复②、③步，直至测量值按恒定幅度和周期发生振荡，即持续4-5次等幅振荡为止。此时的比例度示值就是临界比例度。
⑤从振荡波形图来看，来回振荡一次的时间就是临界周期，即从振荡波的第一个顶点到第二个波的顶点的时间。如果有条件用记录仪，就比较好观察了，即可看振荡波幅值，还可看测量值输出曲线的峰一峰距离，把该测量值除以记录纸的走纸速度，就可计算出临界周期。得到了临界比例度和临界周期后，就可根据经验公式求出调节器的P、I、D参数进行整定了。经验公式及整定方法许多书上都有介绍，不再赘述。

调节系统等幅振荡

2、临界比例度整定法的相关知识
所谓比例度就是使调节器输出变化全范围时，输人偏差改变了满量程的百分数。比例度与调节器放大倍数的倒数成比例，即控调节器制器的比例度示值越小，它的放大倍数就越大，它把偏差放大的能力越大，反之亦然。知道了以上关系，用临界比例度整定法时，比例度如何调整就清楚了，变化的频度以持续4-5次等幅振荡即可；变化的幅度当然是越大越好观察，但有个前提是不能超过工艺允许的最大偏差。

控制系统中当系统的输入为阶跃变化时，系统的过渡过程大多表现形式为振荡过程，如发散振荡、等幅振荡、衰减振荡等。大多数情况下都希望得到4：1衰减振荡过渡过程。等幅振荡实质还是属于1：1的衰减振荡过渡过程。系统产生等幅振荡并能稳定保持，不出现不衰减或发散的振荡时，即可判断已达到了临界振荡。而产生等幅振荡的条件与电子振荡电路的原理是一样的，即开环条件下相位差为180°，幅值比等于1是产生等幅振荡过程的条件，也是过程稳定与否的临界条件。