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空调的单项性能指标原理
2019-11-02 10:43
          在工程应用中,衡量PID控制系统的性能指标可分为单项性能指标和误差积分性能指标两大类。

         1)单项性能指标

         单项性能指标是建立在系统闭环响应的某些特性上,主要是对响应曲线质量的评价,常用的指标有衰减率(功衰减比)、最大动态偏差、调节时间或振荡周期等。

         这类指标简单、直观、意义明确,但单项性能指标并不能全面反映系统的动态响应。例如人们往往希望最大动态偏差和调节时间都最小。显然,多个指标不可能同时都得到满足,所以,整定时必须权衡轻重,兼顾系统偏差与调节时间两方面的要求。

        在各个单项性能指标中应用冒险主义的是衰减率。经验表明,衰减率是对偏差和调节时间的一个合理的折衷。当然,还可根据被控过程的具体特点来确定衰减率。例如,对于惯性。较大的恒定控制系统如果它要求温度控制精度高、温度波动偏小,则衰减率可取较小值。对于锅炉燃烧过程的燃料量和送风量的控制,不宜有过大幅度的波动,则衰减率较大值。

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        许多控制器具有两个以上的整定参数,它们可以有各种不同的搭配,殾能满足给定的衰减率。这时,还应采用其他性能指标,以便从中选择一组最佳的整定参数。但可调参数越多,调速的难度就越大。
        2)误差积分性能指标
        误差积分性能指标有多种,如IE、IAE、ISEI、TAE等。这类指标是基于从时间t=0直至稳定为止,整个响应曲线的形态定义的,因此比较精确,但使用起来比较麻烦,适合于离线计算或者科学分析。

        采用误差积分性能指标作为系统整写的性能指标时,系统的整定就归结为控制系统的待定参数,以使上述种类积分数值极小。

        按不同的积分性能指标整定控制器参数,其对应的系统响应也不同。对抑制大的误差,ISE比IAE好;而抑制小的误差IAE比ITAE能较好地抑制长时间存在的误差。因此,ISE指标对应的系统响应,其最大动态偏差较小,调节时间较长;ITAE指标对应系统响应调节时间最短,但最大动态偏差最大。

        PID控制参数的工程整定方法

        PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:

        一是理论计算整定法。如根轨迹法、频率特性法等。这类整宣言潮基于被控对象的数学模型,通过理论计算求得控制器的参数。但无论是采用机理分析法还是测试法,由于忽略了某些因素,所得对象的数学模型是近似的,此外,实际控制器的动态特性与理想的控制器动作规律也有差别所以,这种方法所得到的计算数据未必可以直接使用,还必须通过工程实际进行调速和修改。且理论计算比较复杂和繁琐,使用十分不便。

       二是工程整定方法,它主要信赖工程经验,下拉在控制系统的调试中进行,且营业房、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。



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