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分析西门子网络信号电缆的PID闭环把持
发布时间:2018-04-11   点击次数:617次
     PID把持的难点在于整定把持器的参数,为了学习整定PID把持器参数的方法,必须做闭环实验,开环运行PID程序没有任何意义••。用硬件组成一个闭环需要PLC的CPU模块¶••⊿模仿量输入模块和模仿量输出模块,此外还需要被控对象¶••⊿检测元件¶••⊿变送器和履行机构••。例如可以用电热水壶作为被控对象,用热电阻检测温度,用温度变送器将温度转换为标准电压,用移相把持的交换固态调压器作履行机构••。
    有没有比较简略的实现PID闭环把持的方法呢?
    在把持理论中,用传递函数来描写被控对象¶••⊿检测元件¶••⊿履行机构和PID把持器••。被控对象一般是串联的惯性环节和积分环节的组合••。在实验室可以用以运算放大器为核心的模仿电路来模仿广义的被控对象(包含检测元件和履行机构)的传递函数••。我曾将这种运放电路用于S7-200和S7-1200的PID参数主动调节实验••。
    用运算放大器模仿被控对象一般需要做印刷电路板,还是比较麻烦••。有没有更简略的方法呢?除了用运算放大器来模仿被控对象的传递函数,也可以用PLC的程序来模仿••。
    被控对象的数学模型为3个串联的惯性环节,其增益为GAIN,3个惯性环节的时间常数分辨为TIM1~TIM3••。其传递函数为
 

传递函数

分母中的“s”为主动把持理论中拉普拉斯变换的拉普拉斯算子••。将某一时间常数设为0,可以减少惯性环节的个数••。图中被控对象的输入值INV是PID把持器的输出值••。被控对象的输出值OUTV作为PID把持器的过程变量(反馈值)PV••。
 下图是模仿被控对象的子程序,实际上只用了两个惯性环节,其时间常数分辨为5000ms和2000ms••。用与PID的采样周期雷同的定时中断时间间隔来调用这个子程序••。

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