什么是自稳定过程,和非自稳定过程?

非自稳定过程

带积分特性的过程对象

自稳定过程
不带积分特性的过程对象
为了测试这样的一个对象,作为开环控制,可以给一个阶跃输入或者脉冲输入。时间行为会被记录分析以表示对象特性。

阶跃

如果是阶跃信号,举例来说,一个容器的进口阀门开度从0% 开到 15%,并保持在这个位置。

脉冲
如果是脉冲信号,这个容器的进口阀门开度仍然从0% 开到 15%,但只保持一分钟;之后再次回落到0%。

取决于不同的系统和触发信号类型,过程有不同的响应。从过程响应中,可以判断此对象是否为一个自稳定对象。

根据不同信号触发类型,下例中详细说明。

过程对象的脉冲响应
对对象发出一个脉冲,改变执行器的输出值(LMN output on the CTRL_PID)。比如说,取决于被控过程的特性,阀门开度或者马达转速在一个特定时间内发生变化。
取决于被控过程的特性,过程对象会有不同的响应[input PV_IN at CTRL_PID]。
如果信号如下图中例1和2两条曲线,那么这个系统是个自稳定系统。
曲线3和4表明了一个非自稳定的过程对象。

下图中表明过程对象的脉冲响应。

什么是自稳定过程,和非自稳定过程?
图. 01

a)举例一个由热交换器加热的罐子。
执行器是阀门,控制值为温度。
如果给阀门开度一个脉冲输入,罐内温度升高。
当阀门关闭,温度回落到合适的值上。
这是因为热能在环境中消耗掉了。换句话说,这就是“调整”。
所以这是一个“自稳定”系统。

下图表明了一个自稳定的过程以及对于脉冲触发的响应。

什么是自稳定过程,和非自稳定过程?
图. 02

b)举例一个进口有阀门的罐子。执行器是阀门,控制值是液位。
.如果阀门打开,罐内液位上升。但是如果阀门关闭,罐内液位不会回落,而保持原样。换言之,和前一个例子相比,这就是不能“调整”。
因此这是一个非自稳定的系统。
下图表明了一个非自稳定的过程以及对于脉冲触发的响应。

什么是自稳定过程,和非自稳定过程?
图. 03

过程对象的阶跃响应
对对象发出一个阶跃,改变执行器的输出值(LMN output on the CTRL_PID)。比如说,取决于被控过程的特性,阀门开度或者马达转速在一个特定时间内发生变化。
取决于被控过程的特性,过程对象会有不同的响应[input PV_IN at CTRL_PID]。
取决于被控过程的特性,过程对象会有不同的响应[input PV_IN at CTRL_PID]。
如果信号如下图中例1和2两条曲线,那么这个系统是个自稳定系统。
曲线3和4表明了一个非自稳定的过程对象。

下图中表明过程对象的阶跃响应。

什么是自稳定过程,和非自稳定过程?
图. 04

a)举例一个由热交换器加热的罐子。
执行器是阀门,控制值为温度。
如果给执行器输出一个阶跃信号,罐内温度会上升。
经过一定时间后,罐内保持一个新的温度。
这是因为散热,因此称为“调整”。
因此这是一个自稳定的系统。
下图表明了一个自稳定的过程以及对于阶跃触发的响应。

什么是自稳定过程,和非自稳定过程?

图. 05

b)举例一个进口有阀门的罐子。执行器是阀门,控制值是液位。
如果阀门打开了,罐内液位上升。通过进口阀,液位会持续上升,直到到达系统上限(此例中为罐内的最高液位值)。换言之,和前一个例子相比,这就是不能“调整”。
因此这是一个非自稳定的系统。
下图表明了一个非自稳定的过程以及对于阶跃触发的响应。

什么是自稳定过程,和非自稳定过程?
图. 06

关键词:
积分行为, PID 自整定器, 控制回路优化,控制回路参数化

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