数字控制系统 与数字PID控制器 戴连奎 浙江大学控制学院 2017/04/06
内 容 数字控制系统的概念 数字滤波器的选择 数字PID控制算法及其改进型 集散控制系统(DCS)简述 小结
数字控制系统 与模拟控制系统的组成 模拟控制系统 数字控制系统
数字控制器内部结构举例
数字滤波效果详见DigitalFilter.m模型 常用数字滤波器 中值滤波器 平均滤波器: 加权平均滤波器 一阶滤波器: 数字滤波效果详见DigitalFilter.m模型
数字PID位置式 理论PID模拟算式 数字PID位置式:
数字PID增量式 数字PID位置式: 数字PID增量式:
微分先行的数字PID增量式 常规的数字PID增量式: 微分先行PID增量式:
工业数字PID控制器完整结构 讨论:DCS基本模块与控制程序举例?
数字控制模块 — PID
手操与选择模块 手操器 高选器 低选器
单回路控制程序示例 问题讨论 (1)控制周期与控制程序; 常用参数选择 (2)手/自动无扰动切换; umin = 0 umax = 100 (3)抗积分饱和 常用参数选择 umin = 0 umax = 100
问题讨论:自动/串级无扰动切换、抗积分饱和 串级控制程序示例1 问题讨论:自动/串级无扰动切换、抗积分饱和
串级控制程序示例2 问题讨论:串级控制的抗积分饱和
常见数字运算模块(1) 讨论 加减器 情况1#:输入输出均为4 ~ 20 mA ,试确定模型参数 情况2#:输入输出均为0 ~ 100 % ,试确定模型参数
常见数字运算模块(2) 讨论 比值器 开方器 情况1#:输入输出均为4 ~ 20 mA ,试选定模型参数 情况2#:输入输出均为0 ~ 100 % ,试选定模型参数
常见数字运算模块(3) 乘法器 除法器
集散控制系统结构 (DCS,Distributed Control Systems) 分散控制意义分析 ? 为什么DCS广受欢迎?
后续讲课预习 面向工艺需求的控制方案设计 比值控制 选择控制(超驰控制) 分程与阀位控制 比值控制的概念,几种常用的比值控制方案,比值控制系统中比值系数的确定,难点:锅炉空燃比双交叉比值控制的应用背景与工作原理 选择控制(超驰控制) 选择控制的概念,选择控制方案的设计原理与抗积分饱和,难点:选择控制如何自动实现平稳切换? 分程与阀位控制 分程控制与阀位控制的概念,分程控制方案的设计原理,分程点如何选择,应用场合