串級控制系統(tǒng)由單回路PID調(diào)節(jié)器(作為主調(diào)節(jié)器)和外給定調(diào)節(jié)器(作為副調(diào)節(jié)器)彼此串接組成雙回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主調(diào)節(jié)器的控制輸出作為外給定調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，外給定調(diào)節(jié)器的控制輸出送往控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。
串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)整定一般采用兩步法和一步完成，串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)與單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)整定思路和方法不同，云南昌暉儀表制造有限公司以圖文形式介紹這兩種串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)整定方法，希望對大家有所幫助。
兩步法整定串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)PID參數(shù)
步驟如下:
1、將串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)主環(huán)閉合，主調(diào)節(jié)器和副調(diào)節(jié)器的積分時間放最大，微分時間放最小。
2、將主調(diào)節(jié)器的比例度放100％刻度上，按某種衰減比（如4：1）整定副環(huán)（整定時副調(diào)節(jié)器的比例度由大往小逐步變化），求取該衰減比下副調(diào)節(jié)器的衰減比例度δ2s和衰減操作周期T2s。
3、將副調(diào)節(jié)器（外給定調(diào)節(jié)器）比例度置于δ2s位置，用同樣的方法和衰減比整定主環(huán)，求取該衰減比下主調(diào)節(jié)器（單回路調(diào)節(jié)器）的衰減比例度δ1s和衰減操作周期T1s。
4、由所得的δ2s、T2s和δ1s、T1s數(shù)據(jù)，結(jié)合調(diào)節(jié)器的選型，按實(shí)驗(yàn)時所選擇的衰減比，選擇適當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)公式，求出主調(diào)節(jié)器和副調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)。
4：1衰減曲線法PID參數(shù)整定經(jīng)驗(yàn)公式
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調(diào)節(jié)規(guī)律 |
調(diào)節(jié)器參數(shù) |
||
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比例度δ，單位：％ |
積分時間Ti，單位：min |
微分時間Td，單位：min |
|
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P |
δs |
--- |
--- |
|
PI |
0.2×δs |
0.5×Ts |
--- |
|
PID |
0.8×δs |
0.3×Ts |
0.1×Ts |
10：1衰減曲線法PID參數(shù)整定經(jīng)驗(yàn)公式
| 調(diào)節(jié)規(guī)律 | 調(diào)節(jié)器參數(shù) | ||
| 比例度δ，單位：％ | 積分時間Ti，單位：min | 微分時間Td，單位：min | |
| P | δss | --- | --- |
| PI | 1.2×δss | 2×Tr | --- |
| PID | 0.8×δss | 1.2×Tr | 0.4×Tr |
5、按照“先副后主”與“先比例次積分后微分”的次序，將計(jì)算出的主調(diào)節(jié)器和副調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)定好。
6、觀察自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制過程，必要時對調(diào)節(jié)器參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
一步整定法整定串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)PID參數(shù)
步驟如下：
1、首先根據(jù)副環(huán)參數(shù)的類型，按經(jīng)驗(yàn)法選擇好副調(diào)節(jié)器比例度。
2、將副調(diào)節(jié)器按經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定好，然后按簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)（單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)）單回路調(diào)節(jié)器參數(shù)方法整定主調(diào)節(jié)器參數(shù)。
3、觀察調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程，根據(jù)主調(diào)節(jié)器（單回路調(diào)節(jié)器）和副調(diào)節(jié)器（外給定調(diào)節(jié)器）放大系數(shù)匹配的原理，適當(dāng)整定主、副調(diào)節(jié)器參數(shù)，使主參數(shù)品質(zhì)最好。
4、串級調(diào)節(jié)參數(shù)整定過程中如出現(xiàn)振蕩，可將主調(diào)節(jié)器或副調(diào)節(jié)器任一參數(shù)加大，即可消除系統(tǒng)振蕩。如果出現(xiàn)劇烈振蕩，可將系統(tǒng)轉(zhuǎn)入人工手動操作，待生產(chǎn)穩(wěn)定之后，重新投運(yùn)和整定。
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