MLU VER.A01带滤波器的PID控制的常见工业应用



By
jonson
14 3 月 24
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虽然带滤波器的PID控制为过程噪声提供了答案,但它也带来了其他问题。

有时控制器设计感觉像是在三个缺点中的较小者之间进行选择。纯p控制简单并提供快速响应,但由此产生的偏移妨碍了严格控制。PI控制解决了偏移问题,但仍有改进的空间。然后还有PID控制这增强了回路的设定点跟踪,但通常以相关的最终控制元件(FCE)为代价。如果不是因为工业应用中无处不在的噪声,PID控制将是显而易见的选择。但是既然没有逃脱的噪音,从业者该怎么办呢?

如前所述,过滤–两者皆有内部过滤外部过滤–是减轻噪音负面影响的常用方法。在这些选项中,内部滤波通过对过程信号进行数学处理来校正过程噪声。它允许理解和控制一个过程真正的、潜在的动态。然而,操纵也会导致控制器反应迟钝,这在需要速度时可能会适得其反。

以下过程通常适用于带滤波器的PID控制:

  • 大型容器压力控制

这种过程的一个关键特征是它通常很慢并且经常有噪音。鉴于该过程的动态速度较慢,它在很大程度上不受过滤的任何负面影响。具体来说,使用滤波器可能会导致控制器响应减弱。幸运的是,延迟通常是微不足道的,它在控制如此缓慢的过程中起着微不足道的作用。此外,滤波器可有效抑制光伏信号中的噪声,从而稳定控制器输出,防止FCE过度移动。

  • 蒸馏回流控制

蒸馏塔一般都很大,高达几层楼。像前面的例子一样,它们的特征是缓慢和嘈杂。在正常操作过程中,一部分馏出物被收集在回流罐中进行进一步处理。像其他涉及液体和气体的过程一样,过程噪音水平通常很高。这证明了使用过滤器作为稳定输出和保护机械资产的方法是正确的。与前面的例子一样,蒸馏回流控制的动态过程很慢。与快速作用过程不同,适度延迟的引入对装置的整体控制能力几乎没有影响。

这些和其他类似的过程非常适合带滤波器的PID控制。对过程噪声的校正允许控制器在不过度使用相关FCE的情况下提供卓越的性能。虽然带滤波器的PID控制可以解决噪声问题,但它会带来新的不同挑战——延迟,而且设计起来更加复杂。从业者在选择PID控制器的形式时必须考虑这一点。这不再是在三个邪恶中最小的一个之间进行选择——现在是四个了!

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