PID控制在流量控制中的应用论文_吕英敏

(杭州利群环保纸业有限公司,浙江杭州310018)

摘要:在流量的控制中,受液体供料方式的影响,直接影响了液体流量的变化和稳定,所以对待各种供料方式,对PID的前期控制是不同的,在供料及时的可以直接切入PID进行调整,能够反映液体的实时变化;在液体供料不及时时,需要有个上升空间,然后在对液体的流量进行PID控制。

关键词:PID;流量;液体供料;泵送;自流

前言

PID在工业生产中常用的一种控制方式。自动控制基于反馈的概念,有测量、执行、比较三个要素组成。单一的PID控制有时不能满足现场所需的控制,达不到稳定的控制效果,为了能够较好的控制我们所要控制的量,要做不同的分析。在流量的控制中,测量由流量计来完成,执行机构由调节阀来完成,比较则在PID控制器中完成。

1 PID控制器的组成

PID控制器由几部分完成,如图1,由P比例控制器、I积分控制器、D微分控制器组成,PID控制器给出控制信号u(t)给执行器来控制被控制对象,然后通过检测传感器,得到反馈信号c(t),与目标值r(t)进行比较后产生一个差值e(t),再由P比例控制器、I积分控制器、D微分控制器控制后给出控制信号给执行器,完成一个控制过程

图5

通过调整PID的P比例系数、积分时间TI、微分时间TD,来控制执行器来达到控制控制对象的要求,需要又快又平稳达到控制要求。

2 PID控制器在流量控制中的使用

在流量的控制中,测量由流量计来完成,执行机构由调节阀来完成,执行机构的控制由PID控制器来控制。在液体供料充足、前段压力大时(如有供料泵进行供液时),从零位到设定值的时间比较短,可以直接切入PID控制,到稳定时间比较短,波动不大;在液体供料速度慢、前段压力小时(如液体自流并且落差不大时),从零位到设定值的时间比较长,就希望流量接近设定值时在进行控制,否则控制的意义不大,提早切入PID控制,只会增加不稳定因素,而造成到稳定的时间加长。所以后者希望增加前期的处理,在液体关断时保持在稳定时的阀位,在下一次开启时也保持阀位,待液体流量接近设定值启动PID控制,对液体流量进行控制,减少上升时间和振荡时间。程序的完成如图6所示。

进液开始时,先判断实际值是否接近设定值,没到预设的值,保持原有的阀位不变,在接近预设值时,按照设定值进行PID进行调整,在进入稳定状态,即设定值与实际值的差为极小值时,记录阀位,为下一次启动做准备。

对PID的参数的调整P=2,TD=50,在实践过程中,曲线处于比较平滑,稳定,响应也比较快。

图7所示的有供料泵进行供液体,由于供料泵供液比较充足,液体过来马上能进入控制状态,然后在短时间内就进入稳定状态。

图8所示的是液体自流状态过来,待管道充满后才能上来流量,待接近设定后然后进入控制状态,所以就有了一个调整控制过程,然后也能在短时间内进入稳定状态。如果一开始进进入控制状态,将会有几个调整过程才能到稳定状态。

4结语

在流量控制时,要让控制进入稳定状态时间快,需要按照整个系统的特点,适时的配入PID控制,前期进行处理,然后观察曲线,看调整的趋势,这样才能快、稳的调整流量。

论文作者:吕英敏

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月下

论文发表时间:2016/9/7

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PID控制在流量控制中的应用论文_吕英敏
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