8 控制器参数整定

pid参数的整定过程
PID（比例-积分-微分）控制器是一种常用的反馈控制器，用于调节和稳定系统。

PID控制器的参数整定过程通常包括以下几个步骤：
1.初始参数设定：根据系统的性质和需求，设置PID控制器的初
始参数。

通常情况下，可以将三个参数（比例增益Kp、积分时
间Ti、微分时间Td）都设为一个较小的初始值。

2.比例增益调整：从零开始逐步增加比例增益Kp的数值，观察
系统响应的变化。

如果Kp过小，系统响应可能过慢；如果Kp
过大，系统可能会出现超调或不稳定的情况。

通过不断调整Kp
的数值，直到找到一个合适的值，使得系统响应快速且稳定。

3.积分时间调整：在找到合适的Kp之后，开始调整积分时间Ti
的数值。

增大Ti会增加积分作用的影响，降低控制器对于持续
偏差的敏感度。

然而，过大的Ti可能导致系统响应的延迟和振
荡。

通过逐步调整Ti的数值，找到一个使系统响应稳定且快速
的值。

4.微分时间调整：在完成比例增益和积分时间的调整后，可以开
始调整微分时间Td的数值。

微分作用可以抑制系统响应中的
过冲和振荡，并提高系统的稳定性。

然而，过大的Td可能会引
入噪声的放大。

通过逐步调整Td的数值，找到一个能够平衡系
统响应速度和稳定性的值。

5.反复迭代：整定PID参数是一个迭代的过程。

一旦完成了上述
步骤，需要对整个系统进行测试和观察，以确定参数的最佳组合。

如果发现系统仍然存在问题，可以根据实际情况再次进行参数调整，直到达到满意的控制效果。

1．闭环控制系统分为几种类型？每种代表什么含义？答：（1）定值控制系统，就是系统被控量的给定值保持在规定值不变或在小范围附近不变。

（2）程序控制系统，是被控量的给定值按预定的时间程序变化工作。

（3）随动控制系统，是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。

2.一个单回路控制系统主要由哪几个环节组成？作出简单控制系统的方框图。

答：一个单回路控制系统主要由测量元件、变送器、调节器、调节阀、和被控过程等环节组成。

3.什么是气开式调节阀？什么是气关式调节阀？其选择的原则是什么？答：气开式：执行器输入压力p>0.02mpa时，阀开始打开，也就是说有信号压力时阀打开，无信号压力时阀关。

气关式则反之，有信号压力时阀关，无信号压力时阀开。

原则：主要是考虑在不同工艺条件下安全生产的需要。

a、考虑事故状态时人身、工艺设备安全。

b、考虑事故状态下减少经济损失，保证产品质量。

c、考虑介质的性质。

4.根据流量特性曲线，分别写出其对应的流量特性。

答：流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线及快开四种直线特性是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系，即单位开度变化引起的流量变化时常数。

对数特性是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比，即调节阀的放大系数是变化的，它随相对流量的增大而增大。

抛物线特性是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。

快开流量特性是指在开度较小时就有较大的流量，随开度的增大，流量很快就达到最大，此后再增加开度，流量变化很小，故称快开特性。

隔膜阀的流量特性接近快开特性，蝶阀的流量特性接近等百分比特性，闸阀的流量特性为直线特性，球阀的流量特性在中启闭阶段为直线，在中间开度的时候为等百分比特性。

5.什么是积分饱和现象？防止积分饱和的措施都有哪些？所谓积分饱和现象是指若系统存在一个方向的偏差，PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大，从而导致u(k)达到极限位置。

控制器参数的工程整定方法1. 控制器参数整定的概述控制器参数的工程整定方法是指在控制系统中，根据系统的性质和要求，对控制器的参数进行调整和优化的过程。

控制器参数的合理整定可以使系统快速响应、稳定运行，并能够在各种工况下保持良好的控制性能。

2. 控制器参数整定的基本原则在对控制器参数进行整定时，需要遵循以下基本原则：2.1 根据系统性质选择合适的控制器类型不同的系统性质适合不同类型的控制器。

常见的控制器类型包括比例(P)控制器、积分(I)控制器和微分(D)控制器，以及它们的组合PID控制器。

根据系统的特性选择合适的控制器类型是整定参数的前提。

2.2 优先保证系统的稳定性控制器参数的整定首要目标是使系统保持稳定运行。

在整定过程中，应当设置适当的控制增益、积分时间和微分时间，使得系统的闭环响应稳定，不出现振荡和不稳定的情况。

2.3 平衡系统的快速响应和抗干扰能力控制器参数的整定需要权衡系统的快速响应和抗干扰能力。

通常情况下，较大的控制增益可以使系统更快地响应，但也容易引起系统振荡；较小的控制增益可以减小振荡的幅度，但也导致系统响应速度变慢。

2.4 考虑系统的鲁棒性控制器参数整定还需要考虑系统的鲁棒性。

系统在面对参数变化、模型误差和外部干扰时能否保持良好的控制性能。

对于具有较大不确定性的系统，需要采取相对较保守的参数整定策略，以提高系统的鲁棒性。

3. 控制器参数整定的方法3.1 经验整定法经验整定法是基于经验和实践得出的一种参数整定方法。

根据不同的系统性质和要求，经验整定法提供了一些启发式的规则和经验公式，可帮助工程师快速获得合适的控制器参数。

经验整定法的优点是简单易用，但适用于特定场景下。

3.2 频域分析法频域分析法是通过对系统进行频率特性分析，采用Bode图等方法来辨识系统模型，进而进行控制器参数整定的方法。

该方法通常需要求取系统的开环传递函数，并通过频率响应曲线分析系统的稳定性、幅频特性和相频特性，进而确定控制器参数。

控制器参数整定的方法控制器参数整定是指在控制系统中，通过调整控制器的参数使得系统具备所要求的稳定性、快速性、准确性等特性。

准确地整定控制器参数可以使得控制系统的动态性能最优化，从而提高系统的控制质量和稳定性。

通常来说，控制器参数整定可以从以下几个方面进行考虑：1. 稳定性要求：首先，需要确定系统的稳定性要求，即确定系统的闭环动态特性。

对于稳定性要求较高的系统，应该选择较小的控制器增益和较小的积分时间常数。

而对于容忍一定超调量和调整时间的系统，则可以调整控制器的参数，使得系统的动态特性更快速。

2. 模型准确性：控制器参数整定还要考虑系统的数学模型准确性。

如果系统的数学模型较精确，可以使用基于数学模型的整定方法，例如Ziegler-Nichols方法、极点配置法等。

但是实际系统的数学模型通常是未知的或者存在误差的，因此也可以采用试验法、经验法等基于试验数据的整定方法。

3. 考虑系统的性能指标：根据系统的实际需求，考虑系统的性能指标。

比如对于控制系统来说，通常会考虑超调量、调整时间、稳态误差等指标。

根据不同的性能指标，可以选取不同的参数整定方法。

例如，要求更快速的系统可以增大控制器的增益，降低积分和微分时间常数，来提高系统的响应速度。

4. 频域方法：频域方法是一种通过系统的频率响应来进行参数整定的方法。

这种方法主要基于控制系统的频率特性和频域响应，通过分析系统的相位裕度、增益裕度等性能指标，从而选取合适的控制器参数。

常用的频域方法有根轨迹法、小辛普森法等。

5. 自适应控制：自适应控制是一种能够根据系统实时变化状况调整参数的控制方法。

这种方法能够根据系统的反馈信号和预设目标信号之间的误差来调整控制器的参数，使得系统能够自动适应系统的变化。

自适应控制可以实现参数的在线整定，适用于系统的工作状态发生较大变化的情况。

总结起来，控制器参数整定应综合考虑稳定性要求、模型准确性、系统的性能指标等因素，选择合适的整定方法。

控制器参数设置：在机器停止的状态下，按住“设定”键3秒后，进入设置界面。

按“设定”键，切换设置项目；按“+”、“-”键调整参数值；设置完毕后，长安“设定”键，恢复到监控画面，机器恢复正常运行。

三、控制器参数详细说明：1）设定长度1：剪切皮子长度1，运行过程中可以通过手柄的长度切换按钮与设定长度2进行切换（出厂设定为880mm）。

1.1)实际长度：后来添加的一个参数，此参数是调试机器时用的：用剪切长度1（880mm）切几次皮子，按照皮子实际长度的平均值修改此参数，控制文本会根据此值来自动计算辊子周长，从而达到让实际剪切长度等于设定长度的目的。

2、设定长度2：剪切皮子长度2，运行过程中可以通过手柄的长度切换按钮与设定长度1进行切换（出厂设定为660mm）。

3、缓冲长度：从传送带开始减速到停止的距离（实际所切皮子比设定长度大时，可以适当增加该参数，出厂设定为：300mm）。

4、齐头长度：机器在每次运行时，第一刀起头的长度（由光电传感器到铡刀的距离决定,根据实际设定，出厂设定为300mm）。

5、辊子周长：带动编码器辊子的周长（根据实际周长设定，先按设定长度1切一次皮子，然后按“新周长=实际切皮长度/设定长度1*设定周长”公式计算，出厂设定为：300mm）。

6、无料检测长度：光电开关检测不到皮子的长度，及闪窟窿（出厂设定为：300mm）。

7、报警数量：到达张数后，机器停止运行并报警，5秒后继续运行（由参数13设置启用或停用，出厂设定为：40张）。

8、切刀制动时间：切刀开始制动到停止的时间（一般无需调整，出厂设定为：0.05秒）。

9、运行制动时间：传送带从开始制动到停止的时间（继电器打火时可以适当加长，出厂设定为：0.18秒）。

10、切刀下落时间：用时间控制切刀时使用，限位控制切刀时无效（由参数12决定是否有效，出厂设定为：0.5秒）。

11、编码器型号：根据实际编码器型号设定（出厂设定为：400-P/R）。

过程控制判断题：1.微分时间愈长，微分作用愈弱。

(×)2.微分控制规律的优点是消除余差。

（×）3.比例积分控制规律不能消除余差，原因是未加入微分作用。

（×）4.积分时间越长，表明积分控制作用越强。

（×）5.控制器参数一旦整定好了以后，可以长期保持不变运行。

（×）6.控制器的测量值大于给定值时，若仪表的输出信号减小，则该控制器为正作用。

（×）7.控制器的给定值大于测量值时，若仪表的输出信号增大，则该控制器为正作用。

（×）8.控制器的测量值大于给定值时，若仪表的输出信号增大，则该控制器为反作用。

（×）9.控制器的测量值大于给定值时，若仪表的输出信号增大，则该控制器为正作用。

（√）10.比例控制过程的余差与控制器的比例度成正比。

（√）11.比例控制中，比例度δ越小，控制作用越弱，不会引起振荡。

（×）12.对一次表进行故障检查时，首先要将控制器打到手动操作位置。

（√）13.锅炉汽包双冲量或三冲量液位控制系统，均引入蒸汽流量作为前馈信号，消除虚假液位的影响，提高控制质量。

（√）14.积分时间愈长，积分作用愈弱。

（√）15.微分规律具有“超前”作用，故在任何场合使用微分均有好处。

（×）16.比例控制规律中，比例度越大，比例作用越强。

（×）17.积分规律动作缓慢，容易造成控制不及时，不单独使用。

（√）18.DDZ－Ⅲ型控制器的积分时间TI 的校验，是按闭环状态进行校验。

(×)19.DDZ－Ⅲ型控制器的积分时间TI 的校验，是按开环状态进行校验。

(√)20.DDZ－Ⅲ型控制器的积分时间TI 的校验，把积分时间置于被校验的某刻度上，将微分时间置于最小，即微分的作用最强。

(×)21.DDZ－Ⅲ型控制器的积分时间TI 的校验，把积分时间置于被校验的某刻度上，将微分时间置于最小，即微分的作用最弱，是“关闭”微分作用。

简单控制系统的参数整定:（摘自化学工业出版社《过程控制技术》）表7-1 控制规律选择参考表：表7-2 控制器参数的大致范围：当控制系统已经构成“负反馈”，并且控制器的控制规律也已经正确选定，那么控制系统的品质主要决定于控制器参数的整定值。

即如何确定最合适的比例度δ、积分时间Ti和微分时间Td。

控制器参数的整定方法很多，现介绍几种工程上常用的方法。

1．经验试凑法这是一种在实践中很常用的方法。

具体做法是：在闭环控制系统中，根据被控对象情况，先将控制器参数设在一个常见的范围内，如表7-2所示。

然后施加一定的干扰，以δ、Ti、Td对过程的影响为指导，对δ、Ti、Td逐个整定，直到满意为止，凑试的顺序有两种。

（1）先凑试比例度，直到取得两个完整的波形的过渡过程为止。

然后，把δ稍放大10％到20％，再把积分时间Ti由大到小不断凑试，直到取得满意波形为止。

最后再加微分，进一步提高质量。

在整定中，若观察到曲线振荡频繁，应当加大比例度（目的是减小比例作用）以减小振荡；曲线最大偏差大且趋于非周期时，说明比例控制作用小了，应当加强，即应减小比例度；当曲线偏离设定值，长时间不回复，应减小积分时间；如果曲线总是波动，说明振荡严重，应当加长积分时间以减弱积分作用；如果曲线振荡的频率快，很可能是微分作用强了，应当减小微分时间；如果曲线波动大而且衰减慢，说明微分作用小了，未能抑制住波动，应加长微分时间。

总之，一面看曲线，一面分析和调整，直到满意为止。

（2）是从表7-2中取Ti的某个值。

如果需要微分，则取Td=（1/3～1/4）Ti。

然后对δ进行凑试，也能较快达到要求。

实践证明，在一定范围内适当组合δ与Ti的数值，可以获得相同的衰减比曲线。

也就是说，δ的减小可用增加Ti的办法来补偿，而基本上不影响控制过程的质量。

所以，先确定Ti、Td再确定δ也是可以的。

2．衰减曲线法衰减曲线法比较简单，可分两种方法。

（1）4：1衰减曲线法当系统稳定时，在纯比例作用下，用改变设定值的办法加入阶跃扰动，观察记录曲线的衰减比。

实验三 PID 控制器设计及其参数整定一、实验目的1) 通过本实验，掌握使用Simulink 仿真设计连续和离散PID 控制器的方法。

2) 掌握对给定控制系统进行PID 控制器参数在线实验工程整定的方法。

二、实验原理PID 控制是最经典、应用最广泛的控制方法，是单回路控制系统主要的控制方法，是其他控制思想的基础。

本实验针对被控对象，选定控制器的调节规律，在控制器的调节规律已经确定的情况下，控制系统的品质主要决定于控制器参数的整定。

1. 连续PID 控制器本实验采用的PID 控制器传递函数为：111()(1)(1)C p d d i i G s K T S T S T S T Sδ=++=++ 或写成：()iC p d K G s K K S S=++ 有,p i d p d iK K K K T T ==其中K p 、K i 、K d 分别为比例系数、积分系数和微分系数；T i 、T d 分别为积分时间常数和微分时间常数；δ为比例度。

控制系统的Simulink 仿真图如图1所示。

连续PID 控制器如图2所示。

根据不同的参数设置，可以得到单纯的比例控制、比例积分控制、比例微分控制以及比例积分微分控制等不同的控制系统。

控制器参数的工程整定实验法，是通过对典型输入响应曲线所得到的特征量，按照动态特性参数法、衰减曲线法、临界比例度法、或经验法中的某一种方法，求得控制器的各个参数，进行工程整定，使系统的性能达到最佳。

图1 控制系统Simulink 仿真图图2 连续PID 控制器Simulink 仿真图2. 离散PID 控制器将描述模拟PID 控制器的微分方程式化为差分方程，即为数字PID 控制算法。

1()(1)()()()kp i di e k e k u k K e k K T e i K T=--=++∑因为上式包含的数字积分项，需要存储过去全部偏差量，而且累加运算编程不太方便，计算量也较大，所以在应用中，通常都是将上式改为增量算法。

第3章习题与思考题3-1.简单控制系统由哪几部分组成各部分的作用是什么解答：简单控制系统由检测变送装置、控制器、执行器及被控对象组成。

检测变送装置的作用是检测被控变量的数值并将其转换为一种特定输出信号。

控制器的作用是接受检测装置送来的信号，与给定值相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果送往执行器。

执行器能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值，以达到控制被控变量的目的。

被控对象是指需要控制其工艺参数的生产设备或装置。

3-2.什么叫直接参数和间接参数各使用在什么场合解答：如果被控变量本身就是需要控制的工艺指标，则称为直接参数；如果被控变量本身不是需要控制的工艺指标，但与其有一定的间接对应关系时，称为间接参数。

在控制系统设计时，尽量采用直接参数控制，只有当被控变量无法直接检测，或虽能检测，但信号很微弱或滞后很大，才考虑采用间接参数控制。

3-3.被控变量的选择应遵循哪些原则解答：被控变量的正确选择是关系到系统能否达到预期控制效果的重要因素，它选择的一般原则是：（1）被控变量应能代表一定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态重要变量；（2）被控变量应是工艺生产过程中经常变化，因而需要频繁加以控制的变量；（3）被控变量应尽可能选择工艺生产过程的直接控制指标，当无法获得直接控制指标信号，或其测量或传送滞后很大时，可选择与直接控制指标有单值对应关系的间接控制指标；（4）被控变量应是能测量的，并具有较大灵敏度的变量；（5）被控变量应是独立可控的；（6）应考虑工艺的合理性与经济性。

3-4.操纵变量的选择应遵循哪些原则解答：（1）操纵变量应是工艺上允许加以控制的可控变量；（2）操纵变量应是对被控变量影响诸因素中比较灵敏的变量，即控制通道的放大系数要大一些，时间常数要小一些，纯滞后时间要尽量小；（3）操纵变量的选择还应考虑工艺的合理性和生产的经济性。

3-5.简述选择调节器正、反作用的目的，如何选择解答：其目的是使控制器、执行器、对象三个环节组合起来，能在控制系统中起负反馈作用。

《化工仪表及自动化》期末复习题班级：姓名：学号：试题：一．填空（每空1分）1．工程上所用的压力指示值多为，即绝对压力和大气压力之差；当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度表示，即之差。

2．差压式液位计在使用中会出现、和三种零点迁移问题。

3．差压式流量计通常由、以及组成。

4．温度计是把温度的变化通过测温元件转化为热电势的变化来测量温度的，而温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。

5．用来评价控制系统性能优劣的衰减振荡过程的品质指标分别是最大偏差（或超调量）、、、和振荡周期（或频率）等。

6．描述简单对象特性的参数分别有、和。

7．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入可以消除余差，而加入可以起到“超前控制”的效果。

8．前馈控制的主要形式有和两种。

9．衰减振荡过程的品质指标主要有、、、、振荡周期等。

10．对于一个比例积分微分（PID）控制器来说，积分时间越大则积分作用越；微分时间越大，则微分作用越。

11．根据滞后性质的不同，滞后可以分为和两类。

12．测量仪表的量程是指与之差。

13．按照使用能源的不同，工业仪表可以分为、两类。

14．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入可以消除余差，而加入可以起到“超前控制”的效果。

15．按照测量原理的不同，压力检测仪表可以分为、、、等。

16．用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备，其中输送液体并提高其压头的机械称为，而输送气体并提高其压头的机械称为。

17、气动仪表的信号传输，国际上统一使用的模拟气压信号；DDZIII型电动仪表国际上规定的统一标准信号制是。

18．化工自动化的主要内容有、、自动操纵和开停车系统、。

19．选择性控制系统可分为、和混合型选择性控制系统，对于选择性控制系统要注意防止现象的发生。

20、常见的传热设备有、、等。

21．两种常用的均匀控制方案包括、。

22．速度式流量计中，应用原理测量流体流量的仪表为电磁流量计，根据“卡曼涡街”现象测量流体流量的仪表为，而差压式流量计体积流量大小与其所测得差压的（平方/平方根）成比例关系。

《化工自动化及仪表》课程习题集一、单选题1.利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、记录或指示的，称为( )。

A．检测系统B．自动检测系统C．自动问答系统D．自动化系统2.测量元件安装位置不当，会产生纯滞后。

它的存在将引起过渡时间( )。

A 减少B 延长C变化 D 不一定3.在化工行业通常应用的流程图有很多种,下列（）不属于其使用的流程图。

A 工艺流程图B能量流程图C工艺管道及控制流程图 D 现金流量图4.一阶环节的放大系数K是个（）参数。

A 静态B输出C 输入D动态5.方框间用带有( ）的线段表示相互间的关系及检测控制信号的流向。

A 箭头B液相C汽相 D 直线6.影响被控变量波动的外来因素，在自动控制中称为( )。

A控制器C对象B操纵变量D干扰作用7.在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做( )。

A主变量B被控对象或对象C外来干扰D操纵变量8.在化工工艺生产中要求被控变量的给定值不变，就需要采用( )。

A定值控制系统B自动跟踪系统C均匀控制系统D程序控制系统9.在化工生产中以下( )过渡过程是在生产上所不允许的。

A发散振荡过程B等幅振荡过程C非周期衰减过程D衰减振荡过程10.滞后时间是反映对象（）特性的重要参数。

A 动态B 时间C 静态D 滞后11.仪表的灵敏度和灵敏限（）。

A 相同B 大小一样C 等价D 不相同12.工业上（）不是常用的热电偶。

A 双铂铑热电偶B镍铬—镍铝C镍铬—铜镍 D 镍铁—康铜13.减小随机误差常用的方法是（）。

A空白实验B对照实验C多次平行实验D校准仪器14.测试仪表数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量，指的是仪表的（）。

A分辨率B灵敏限C线性度D干扰作用15.化工上的流量大小指的是（）。

A体积流量 B 对象流量C瞬时流量 D 平均流量16.二次仪表指的是（）。

A 模拟仪表B 数字仪表C 一次仪表D 显示仪表17.虚拟显示仪表属于（）。

过程控制工程复习资料一、填空题1．过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程或被控对象、测量变送器等环节组成。

2、调节阀按能源不同分为三类：气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀。

3、自动控制系统按工作原理可分为三类：反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈控制系统。

按给定值特点分类可分为三类：定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

4、过程控制系统方案设计的基本要求是：安全、稳定、经济。

5、过程数学模型的求取方法有三种，分别是：机理法建模、系统辨别法建模、混合法（机理分析+系统辨别）建模。

6、理想流量特性有四类，分别是直线、对数、抛物线、快开。

7、定比值控制系统包括：开环比值控制系统、单闭环比值控制系统和双闭环比值控制系统。

8、控制器参数整定法有：经验法、临界比例度法、衰减振荡法、响应曲线法。

9、根据实践经验的总结发现，除少数无自平衡的对象以外，大多数对象均可用一阶、二阶、一阶加纯滞后、二阶加纯滞后这四种典型的动态特性来加以近似描述。

为进一步简化，也可以将所有的对象的动态特性都简化为一阶加纯滞后的形式，用传递函数可以表示为：（）。

其中K表示对象的静态放大系数，T表示对象的时间常数，表示纯滞后时间。

10、调节器的比例度δ越大，则放大倍数Kc越小，比例调节作用就越弱，过渡过程曲线就越平稳，但余差也越大。

积分时间T i越小，则积分速度越大，积分特性曲线的斜率越大，积分作用越强，消除余差越快，微分时间T d越大，微分作用越强。

11、定值控制系统是按测量与给定偏差大小进行调节的，而前馈调节是按扰动量大小进行调节的；前者是闭环调节，后者是开环调节。

采用前馈-反馈调节的优点是利用前馈调节的及时性和反馈调节的静态准确性。

12、防止几分饱和有哪三种方法：限幅法、外反馈法、积分切除法。

13、测量变送器的要求：准确、快速、可靠。

14、在串级控制系统中，调节器参数的整定方法有：逐次逼近法、两步整定法、一步整定法。

二、选择题1、下列控制系统中，哪些是开环控制(C)，哪些是闭环控制（ABD）A、定值控制B、随动控制C、前馈控制D、程序控制2、对某PI控制系统，为了防止积分饱和，采取下列措施，问哪一条是不起作用的（D）C、采用高低阻幅器 B、采用调节器外部积分反馈法C、采用PI-P调节器D、采用PI-D调节器3、如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同（如均为二阶对象），甲采用PI作用调节器，乙采用P作用调节器。

S8新时达一体机电机整定操作方法a)整定前确认接线：电梯的安装和接线已经处于能够使电梯检修运行的状态，电机地线，变频器地线、编码器屏蔽线接地良好，接地电阻小于10欧姆。

变频器输出相序UVW与电机相序一一对应，编码器接线严格按照说明书3.4节端口定义，不作任何更改。

静态整定不需要吊轿厢或平衡载；将电梯置于检修状态，其安全回路、门锁回路应接通，上下限位需短接，变频器无故障，也无需拆除抱闸线。

b)确认电机参数正确设置：通过操作器对参数进行确认：1）变频器额定电压F220，400V级变频器设置为380，200V级变频器设置为220；2）电流环增益F216=1.00，电机类型F218=1（同步电机），电机反转F232=0；3）电机极数F219、电机额定转速F221、电机额定电流F222、编码器类型F226、编码器脉冲数F227应根据配置正确设置；4）适配编码器：Sin/Cos正余弦编码器，Endat绝对值编码器，不支持UVW编码器;5）不可从操作器的电机学习菜单进入电机静态整定；c)整定操作：1）运用操作器，将参数F202设为1，持续按住检修上行（或下行）按钮（在整定工作结束前，不要松开按钮），电机自整定开始，整定时间大约2秒后自动结束；电梯能以检修速度运行转动三圈，操作器上能看到参数F202自动变为0，表示自整定结束，松开按钮，使电梯停止检修运行；2）整定结束后，点动运行，保证每次整定的磁极位置不一致；然后再按照上述的方法重新整定三次，每次都记录磁极位置数据（查看F228值）取最大值和最小值的平均值输入参数F228。

2. 整定后调试确认整定结果a)电梯空载，检修运行，上下行电流正常，在额定电流范围内，并且速度反馈稳定，速度偏差在小数点后数位；若上行速度和下行速度不相等，则增大F224，直至上行速度和下行速度相等为止；页1b)检修运行方向与电梯实际运行方向相反，如检修上行输入灯亮，电梯下行，设置电机反转F232=1，不更改任何接线；c)快车运行，上下行速度不一致，5.5kW及以下变频器可先增加F246电流增益2，其他功率变频器逐步增加F224电机转差频率，注意参数调整范围；d)参数的调试保证电机运行电流在额定电流以内；电机声音响：可调识辨编码器（正余弦编码器）13871.将检修速度设置为0.05M/S2.设置F203=9，转动后变成F203=103.将检修速度设置为0.25M/S4.设置F203=11，转动后变成F203=0，识别结束。

，即绝对压力和大气压力之差；当被测压力低
25． 某换热器温度控制系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图 1 所示， 温度给定值为 200℃， 该控制系统的最大偏差为 为 。 ，余差为 ，衰减比
图1 26．用镍铬-铜镍热电偶测温，设备的温度为 900℃（对应的分度表热电势为 68783μV） ，自由端的温 度为 30℃（对应的分度表热电势为 1801μV） ，测得的热电势应为 。
ρ1 h2 ρ2 H
ρ2
h1
图2 3．试定性画出在阶跃输入信号时的比例(P)控制器和比例积分(PI)控制器的响应曲线，要求在响 应曲线上标明比例放大系数 Kp 和积分时间 Ti。 （15 分） 4．某发酵过程工艺规定操作温度为（40±2）℃。考虑到发酵效果，控制过程中温度偏离给定
值最大不能超过 6℃。现设计一定值控制系统，在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图 3 所示。试 确定该系统的最大偏差、衰减比、余差、过渡时间和振荡周期等过渡过程指标，并回答该系统是否 能够满足工艺要求？（10 分）
30．比值控制系统中，要求不仅可以实现比较精确的流量比值，而且确保两物料总量基本不变，应 采用 。 以
31 ．离心泵的流量控制方案有以下三种：控制泵的出口阀门开度、 及 ；
32．离心式压缩机产生喘振现象的主要原因是压缩机的吸气量 或等于）极限排气量引起的，防喘振控制方案有固定极限流量法和
（大于、小于 。
ρ h2 H
3
h1
图5 10．某合成氨厂合成塔的压力变化范围为 11~14MPa，较为平稳，要求测量误差不得大于 0.4MPa。 工艺上要求就地指示，并能高低限报警。试选用一台压力表，指出其类型、量程和精度。可供选用 的压力表量程规格为 0～10、0～16、0～25M、0~40、0~60MPa，精度等级为 1.0, 1.5, 2.5。 （9 分）

pid参数整定口诀在控制系统的整定过程中，PID参数的调节是至关重要的一步。

PID控制器的三个参数（比例增益Kp、积分时间Ti和微分时间Td）的合理调节可以确保系统的稳定性、鲁棒性和响应速度。

以下是一些常用的PID参数整定口诀和参考内容，帮助工程师更好地掌握PID控制器的调节技巧。

1. 哈勃曼法则（Huffman法）：- 比例增益Kp：当Ti和Td都为0时，首先增大Kp，直到系统开始振荡，然后将Kp减小一半，以此为起点进行调节。

- 积分时间Ti：增大Ti，直到消除系统的超调现象和稳态误差。

- 微分时间Td：增大Td，以使系统的响应更加快速，降低超调。

2. 柯恩-库革曼法则（Cohen-Coon法）：- 响应时间方法：先测量系统的响应时间T，然后根据不同的系统类型，选择相应的PID参数，通过以下公式进行计算： - 比例增益Kp = 0.5 / Kc- 积分时间Ti = 0.54 * T- 微分时间Td = 0.33 * T- 此方法适用于一阶系统、二阶系统以及一些特定的常见非线性系统。

3. 托伯曼法则（Tyreus-Luyben法）：- 针对超调过大或过小的系统：增加Kp以减小超调，然后增加Ti以增加稳态精度，最后增加Td以加快系统的响应速度。

- 针对超调合适但响应速度过慢的系统：增大Kp以加快响应速度，增加Ti以减小超调，最后增加Td以消除静差。

4. Ziegler-Nichols法则：- 原始的Ziegler-Nichols法则有两种方法：经验法则和整定法则。

- 经验法则：从系统的临界点开始调节，测量临界增益Kcu 和周期Tu，根据系统类型选择合适的PID参数，如下：- 比例增益Kp = 0.6 * Kcu- 积分时间Ti = 0.5 * Tu- 微分时间Td = 0.125 * Tu- 整定法则：通过逐步增大Kp，找到最小振荡增益Kpu和周期Tpu。

根据系统类型选择合适的PID参数，如下：- 比例增益Kp = 0.4 * Kpu- 积分时间Ti = 0.5 * Tpu- 微分时间Td = 0.125 * Tpu5. Lambda法则：- 在某个给定的超调限制下，选择合适的响应时间λ（一般取系统的时间常数），根据系统类型选择合适的PID参数，如下：- 比例增益Kp = (0.6/λ) * Kcu- 积分时间Ti = (1.2/λ) * Tu- 微分时间Td = (0.075/λ) * Tu6. 神经网络整定法则：- 利用神经网络和优化算法，通过对系统建模和参数搜索，自动调节PID参数以实现最佳控制效果。

PID控制器参数的自整定PID控制器是一种常用的控制算法，它通过调节控制器的参数来使系统输出达到期望值。

而PID控制器参数的自整定是指根据系统的特性自动地确定PID参数值的过程。

在工业控制领域，PID参数的自整定是一项重要的任务，它能够提高系统的控制性能和适应性。

传统的手动整定PID参数的方法通常是通过试错法，即根据经验不断调整参数值，直到系统达到期望的控制效果。

然而，这种方法往往需要大量的时间和经验，并且容易出现误差较大的情况。

因此，研究人员提出了多种自整定PID参数的方法，下面将介绍几种常用的自整定方法。

1.暴力方法：这种方法通过在一定范围内PID参数的组合，计算每一组参数对应的系统响应，并选择效果最佳的参数组合作为最终的参数值。

虽然这种方法能够得到相对较好的控制效果，但计算量大，速度较慢。

2.递推式自整定方法：这种方法通过分析系统的动态特性，将参数的更新规则表示为递推式，并根据实时的系统响应信息来不断更新参数值。

这种方法能够迅速收敛到较优的参数值，并且能够适应系统参数变化。

3.遗传算法方法：这种方法通过模拟生物进化的过程，在参数空间中最优的PID参数组合。

遗传算法通过选择、交叉和变异等操作来寻找适应度最高的参数组合。

虽然这种方法计算量大，但能够得到较好的参数值。

以上只是几种常见的自整定方法，在实际应用中，还有很多其他的自整定方法。

自整定PID参数是一个复杂的问题，需要根据具体的系统特性和控制要求选择适合的方法。

一般情况下，自整定PID参数的目标是使系统具有良好的稳定性、快速的响应时间和良好的鲁棒性。

在实际应用中，可以根据系统的实际情况选择合适的自整定方法，并通过实验和经验来不断调整参数值，以达到最佳的控制效果。

过程控制系统复习题一.选择题（每题2分，共10题,共20分）1.过程控制系统由几大部分组成，它们是:( C ）A.传感器、变送器、执行器B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象D. 控制器、检测装置、执行器2。

在简单控制系统中，接受偏差信号的环节是（ B )。

A 。

变送器B。

控制器， C. 控制阀D。

被控对象3。

串级控制系统主、副对象的时间常数之比，T01/T02＝（）为好，主、副回路恰能发挥其优越性，确保系统高质量的运行。

A. 3～10B. 2~8 C。

1～4 D. 1～24。

过渡过程品质指标中,余差表示（)。

A。

新稳态值与给定值之差B。

测量值与给定值之差C.调节参数与被调参数之差D.超调量与给定值之差5.PID调节器变为纯比例作用，则（)。

A. 积分时间置∞、微分时间置∞ B。

积分时间置0、微分时间置∞C。

积分时间置∞，微分时间置0 D。

积分时间置0,微分时间置06。

（）在阀芯行程比较小时,流量就比较大,随着行程的增加，流量很快地达到最大。

A. 快开流量特性B. 线性流量特性C. 抛物线流量特性D. 等百分比流量特性7。

闭环控制系统是根据（）信号进行控制的。

A。

被控量 B.偏差 C.扰动 D.给定值8.衡量控制准确性的质量指标是( ）。

A.衰减比B.过渡过程时间C。

最大偏差 D.余差9.对象特性的实验测取常用的方法是( ）。

A.阶跃响应曲线法B.频率特性法C。

比例积分法D．最小二乘法10。

用于迅速启闭的切断阀或两位式调节阀应选择( ）的调节阀.A。

快开特性B．等百分比特性C．线性 D.抛物线特性11。

调节具有腐蚀性流体，可选用（)阀。

A.单座阀B。

双座阀C。

蝶阀D．隔膜阀12。

调节阀接受调节器发出的控制信号，把（)控制在所要求的范围内,从而达到生产过程的自动控制.A。

操纵变量B。

被控变量 C. 扰动量D。

偏差13.串级调节系统主调节输出信号送给( ）。