A3000過程控制實驗系統(tǒng)開發(fā)
下面按照類遞推原理,建立單容、雙容、三容系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型:本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/195689.htm
隨著容器個數(shù)的增加,可以根據(jù)遞推原理,推導(dǎo)出更加復(fù)雜的多容系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,但在這里不再做更多的推導(dǎo)。
2.2 系統(tǒng)模型的測定
不同系統(tǒng)水位階躍響應(yīng)曲線如圖2~圖4所示。
由于三容系統(tǒng)比較復(fù)雜,特別是當(dāng)工業(yè)對象特性本身不是簡單同樣容器豎直疊加時,公式更加復(fù)雜,所以這里只給出一個簡單的數(shù)學(xué)模型公式,目的在于通過單容、雙容的模型測量,獲得一個向多容積系統(tǒng)控制推導(dǎo)的經(jīng)驗方法。
3 多容系統(tǒng)的PID控制推導(dǎo)
單容實驗時,利用數(shù)字模型調(diào)整PID值,分別在P=10,I=100 s,D=0 s時獲得了比較好的結(jié)果。
雙容實驗時,利用數(shù)學(xué)模型調(diào)整PID值,分別在P=5,I=200 s,D=0 s時獲得了比較好的結(jié)果。
對于這種二階函數(shù),系統(tǒng)穩(wěn)定時間與其慣性時間有一定關(guān)系,而這個時間和PID的積分時間成一個等指數(shù)關(guān)系。隨著容器的串聯(lián),導(dǎo)致時間成指數(shù)增加,肯定會比線性加倍的方式快,推出如下可能的經(jīng)驗公式:
式中:t為容器特性時間;K為與系統(tǒng)有關(guān)的比例系數(shù)。這樣推出:兩容串聯(lián),其PID積分時間TI=200 s,三容串聯(lián),其PID積分時間TI=400 s,四容串聯(lián),其TI=800 s。
式中:t為容器特性時間,K為與系統(tǒng)有關(guān)的比例系數(shù)。
這樣推出:兩容串聯(lián),其PID積分時間TI=270 s,三容串聯(lián),其PID積分時間TI=745 s,四容串聯(lián),其TI=2 030 s。
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