DanfossFC302过程闭环参数1

DanfossFC302过程闭环参数1

FC302 恒压供水闭环参数设置

这是正常用的恒压供水DanfossFC302变频器参数设置,至于休眠的话可以通过SLC来实现。

AO工艺设计计算公式

A/O工艺设计参数 ①水力停留时间:硝化不小于5~6h;反硝化不大于2h,A段:O段=1:3 ②污泥回流比:50~100% ③混合液回流比:300~400% ④反硝化段碳/氮比:BOD 5 /TN>4,理论BOD消耗量为1.72gBOD/gNOx--N ⑤硝化段的TKN/MLSS负荷率(单位活性污泥浓度单位时间内所能硝化的凯氏氮):<0.05KgTKN/KgMLSS·d ⑥硝化段污泥负荷率:BOD/MLSS<0.18KgBOD 5 /KgMLSS·d ⑦混合液浓度x=3000~4000mg/L(MLSS) ⑧溶解氧:A段DO<0.2~0.5mg/L O段DO>2~4mg/L ⑨pH值:A段pH =6.5~7.5 O段pH =7.0~8.0 ⑩水温:硝化20~30℃ 反硝化20~30℃ ⑾ 碱度:硝化反应氧化1gNH 4+-N需氧4.57g,消耗碱度7.1g(以CaCO 3 计)。 反硝化反应还原1gNO 3 --N将放出2.6g氧, 生成3.75g碱度(以CaCO 3 计) ⑿需氧量Ro——单位时间内曝气池活性污泥微生物代谢所需的氧量称为需氧量 (KgO 2 /h)。微生物分解有机物需消耗溶解氧,而微生物自身代谢也需消耗溶解氧,所以Ro应包括这三部分。 Ro=a’QSr+b’VX+4.6Nr a’─平均转化 1Kg的BOD的需氧量KgO 2 /KgBOD b’─微生物(以VSS 计)自身氧化(代谢)所需氧量KgO 2 /Kg VSS·d。

上式也可变换为: Ro/VX=a’·QSr/VX+b’ 或 Ro/QSr=a’+b’·VX/QSr Sr─所去除BOD的量(Kg) Ro/VX─氧的比耗速度,即每公斤活性污泥(VSS)平均每天的耗氧量KgO 2 /KgVSS·d Ro/QSr─比需氧量,即去除1KgBOD 的需氧量KgO 2 /KgBOD 由此可用以上两方程运用图解法求得a’ b’ Nr—被硝化的氨量kd/d 4.6—1kgNH 3-N转化成NO 3 -所需的氧 量(KgO 2 ) 几种类型污水的a’ b’值 ⒀供氧量─单位时间内供给曝气池的氧量,因为充氧与水温、气压、水深等因素有关,所以氧转移系数应作修正。 ⅰ.理论供氧量 1.温度的影响 KLa(θ)=K L(20)×1.024Q-20 θ─实际温度 2.分压力对Cs的影响(ρ压力修正系数) ρ=所在地区实际压力(Pa)/101325(Pa) =实际Cs值/标准大气压下Cs值

参数整定方法

1. 临界比例度法 先在纯比例作用下(把积分时间放到最大,微分时间放到零),在闭合的调节系统中,从大到小地逐渐地改变调节器的比例度,就会得到一个临界振荡过程。这时的比例度叫临界比例度δk,周期为临界振荡周期Tk。记下δk和Tk,然后按经验公式来确定调节器的各参数值。 2. 衰减曲线法 临界比例度法是要系统等幅振荡,还要多次试凑,而用衰减曲线法较简单,一般又有两种方法。 1)4:1衰减曲线法 使系统处于纯比例作用下,在达到稳定时,用改变给定值的办法加入阶跃干扰,观察记录曲线的衰减比,然后逐渐从大到小改变比例度,使出现4:1的衰减比为止。记下此时的比例度δs和振荡周期T s。再按经验公式来确定PID数值。 2)10:1衰减曲线法 有的过程,4:1衰减仍嫌振荡过强,可采用10:1衰减曲线法。方法同上,得到10:1衰减曲线,记下此时的比例度δ's和上升时间T's,再按经验公式来确定PID的数值。 (四)PID参数确定的方法 在选择了调节规律及相应的调节器后,就要进行PID初始参数的确定。常采用的方法有临界比例度法(又称稳定边界法)、反应曲线法、衰减曲线法、仪表参数自整定法。 1、临界比例度法: 调节规律采用纯比例,不断增加K,使调节系统的被调参数作等幅振荡(即达到稳定边界)时,测量出比例放大系数Km或临界比例度Pm以及振荡周期Tm,然后,按经验数据求出初始参数。 临界比例度法的调节器经验数据表 调节规律P(%)T I T D P2P m PI 2.2 P m0.85T m PID 1.7 P m0.5T m0.13 T m 2、反应曲线法: 反应曲线法:要确定调节器的参数应先测定对象的动态特性,即对象输入量作单位阶跃变化时被调量的反应曲线,即飞升曲线。根据飞升曲线可得到等效滞后时间τ、等效时间常数T、

控制回路PID参数整定方法精

Honeywell DCS 控制回路PID参数整定方法 鉴于目前一联合装置仪表回路自控率比较低,大部分的回路都是手动操作,这样不但增加了操作员的工作量,而且对产品质量也有一定的影响,特编制了此PID参数整定方法。 一、修改PID参数必须有“SUPPERVISOR”及以上权限权限,用键盘钥匙可以切换权限,钥匙已送交一联合主任陈胜手中; 二、打开要修改的控制回路细目画面,翻到下图所示的页面,修改PID控制回路整定的三个参数K,T1,T2; 三、PID参数代表的含义 K:比例增益(放大倍数),范围为0.0~240.0; T1:积分时间,范围为0.0~1440.0,单位为分钟,0.0代表没有积分作用; T2:微分时间,范围为0.0~1440.0,单位为分钟,0.0代表没有微分作用。 四、PID参数的作用 (1)比例调节的特点:1、调节作用快,系统一出现偏差,调节器立即将偏差放大K倍输出; 2、系统存在余差。 K越小,过渡过程越平稳,但余差越大;K增大,余差将减小,但是不能完

全消除余差,只能起到粗调作用,但是K过大,过渡过程易振荡,K太大时,就可能出现发散振荡。 (2)积分调节的特点:积分调节作用的输出变化与输入偏差的积分成正比,积分作用能消除余差,但降低了系统的稳定性,T1由大变小时,积分作用由弱到强,消除余差的能力由弱到强,只有消除偏差,输出才停止变化。 (3)微分调节的特点:微分调节的输出是与被调量的变化率成正比,在引入微分作用后能全面提高控制质量,但是微分作用太强,会引起控制阀时而全开时而全关,因此不能把T2取的太大,当T2由小到大变化时,微分作用由弱到强,对容量滞后有明显的作用,但是对纯滞后没有效果。 五、如果要知道控制回路的作用方式,可以进入控制回路的细目画面,进入下图所示页面: 其中“CTLACTN”代表控制器作用方式,“REVERSE”表示反作用,“DIRECT”代表正作用。 六、控制器的选择方法 (1)P控制器的选择:它适用于控制通道滞后较小,负荷变化不大,允许被控量在一定范围内变化的系统; (2)PI控制器的选择:它适用于滞后较小,负荷变化不大,被控量不允许有余差的控制系统;

AO工艺设计参数

污水处理A/O工艺设计参数 1.HRT水力停留时间:硝化不小于5~6h;反硝化不大于2h,A段:O段=1:3 在 A/O工艺中,好氧池的作用是使有机物碳化和使氮硝化;缺氧池的作用是反硝 化脱氮,故两池的容积大小对总氮的去除率极为重要。A/O的容积比主要与该废 水的曝气分数有关。缺氧池的大小首先应满足NO3--N利用有机碳源作为电子供体,完成脱氮反应的需要,与废水的碳氮比,停留时间、回流比等因素相应存在一定的关系。借鉴于类似的废水以及正交试验,己内酷胺生产废水的A/0容积比确定在1:6左右,较为合适。 而本设计的A/ 0容积比为亚:2,缺氧池过大,导致缺氧池中的m(BOD)/m (NO3--N)比值下降,当比值低于1.0时,脱氮速率反趋变慢。另外,缺氧池过大,废水停留时间过长,污泥在缺氧池内沉积,造成反硝化严重,经常出现大块上浮死泥,影响后续好氧处理。后将A/O容积比按1:6改造,缺氧池运行平稳。 1.1、A/O除磷工艺的基本原理 A/O法除磷工艺是依靠聚磷菌的作用而实现的,这类细菌是指那些既能贮存聚磷(poly—p)又能以聚β—羟基丁酸(PHB)形式贮存碳源的细菌。在厌氧、好氧交替条 件下运行时,通过PHB与poly—p的转化,使其成为系统中的优势菌,并可以过 量去除系统中的磷。其中聚磷是若干个基团彼此以氧桥联结起来的五价磷化合物,亦被称为聚磷酸盐,其特点是:水解后生成溶解性正磷酸盐,可提供微生物生长繁殖所需的磷源;当积累大量聚磷酸盐的细菌处于不利环境时,聚磷酸盐可分解释放能量供细菌维持生命。聚β—羟基丁酸是由多个β—羟基丁酸聚合而成的大分子聚 合物,当环境中碳源物质缺乏时,它重新被微生物分解,产生能量和机体生长所需要的物质。这一作用可分为两个过程:厌氧条件下的磷释放过程和好氧条件下的磷吸收过程。 厌氧条件下,通过产酸菌的作用,污水中有机物质转化为低分子有机物(如醋酸等),聚磷菌则分解体内的聚磷酸盐释放出磷酸盐及能量,同时利用 水中的低分子有机物在体内合成PHB,以维持其生长繁殖的需要。研究发现,厌 氧状态时间越长,对磷的释放越彻底。 好氧条件下,聚磷菌利用体内的PHB及快速降解COD产生的能量,将污水中的磷 酸盐吸收到细胞内并转变成聚磷贮存能量。好氧状态时间越长,对磷的吸收越充分。由于好氧状态下微生物吸收的磷远大于厌氧状态下微生物释放出的磷,随着厌氧—好氧过程的交替进行,微生物可以在污泥中形成稳定的种类并占据一定的优势,磷就可以通过系统中剩余污泥的排放而去除(见图1)。

污水处理中AO工艺的设计参数

A/O生物除磷工艺是由厌氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理系统。污水进入厌氧池后,与回流污泥混合。活性污泥中的聚磷菌在这一过程中大量吸收污水中的BOD,并将污泥中的磷以正磷酸盐的形式释放到混合液中。混合液进入好氧池后,有机物被氧化分解,同时聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸盐到污泥中。由于聚磷菌在好氧条件下吸收的磷多于厌氧条件下释放的磷,因此污水经过“厌氧-好氧”的交替作用和二沉池的污泥分离达到除磷的目的。一般情况下,TP的去除率可达到85%以上。 A/O工艺设计参数 ①水力停留时间:硝化不小于5~6h;反硝化不大于2h,A段:O段=1:3 ②污泥回流比:50~100% ③混合液回流比:300~400% ④反硝化段碳/氮比:BOD5/TN>4,理论BOD消耗量为1.72gBOD/gNOx--N ⑤硝化段的TKN/MLSS负荷率(单位活性污泥浓度单位时间内所能硝化的凯氏氮):<0.05KgTKN/KgMLSS·d ⑥硝化段污泥负荷率:BOD/MLSS<0.18KgBOD5/KgMLSS·d ⑦混合液浓度x=3000~4000mg/L(MLSS) ⑧溶解氧:A段DO<0.2~0.5mg/L O段DO>2~4mg/L ⑨pH值:A段pH =6.5~7.5 O段pH =7.0~8.0 ⑩水温:硝化20~30℃ 反硝化20~30℃ ⑾碱度:硝化反应氧化1gNH4+-N需氧4.57g,消耗碱度7.1g(以CaCO3计)。 反硝化反应还原1gNO3--N将放出2.6g氧,生成3.75g碱度(以CaCO3计) ⑿需氧量Ro——单位时间内曝气池活性污泥微生物代谢所需的氧量称为需氧量(KgO2/h)。微生物分解有机物需消耗溶解氧,而微生物自身代谢也需消耗溶

垃圾焚烧发电工艺设计参数的计算方法

垃圾焚烧发电工艺设计参数的计算方法 浙江旺能环保股份有限公司作者:周玉彩 摘要:本文介绍了垃圾焚烧发电炉排炉、汽轮机组工艺设计的参数计算方法。 关键词:参数、垃圾、焚烧、炉排、汽轮机组。 前言: 生活垃圾焚烧发电应用于环境保护领域,实现城市生活垃圾的无害化、减量化、减容化和资源化、智能化处理,达到节能减排之目的。在生活垃圾焚烧发电工艺设计流程中首先进行垃圾焚烧发电炉排炉工艺设计参数的计算,为后续设计提供参数依据。 一、生活垃圾焚烧炉排炉工艺设计参数的计算 1、待处理生活垃圾的性质 1.1待处理生活垃圾主要组成成分 表1:待处理生活垃圾的性质 表2:待处理生活垃圾可燃物的元素分析(应用基)% 表3:要求设计主要参数 1.2 根据垃圾元素成分计算垃圾低位热值: LHV=81C+246H+26S-26O-6W (Kcal/Kg) =81*20.6+246*0.9+26*0.12-26*0.12-6*47.4=1388(Kcal/Kg)*4.18=5800(KJ/Kg)。 1.3根据垃圾元素成分计算垃圾高位热值: HHV={LHV+600*(W+9H)}*4.18={1388+600(0.474+9*0.009)}*4.18=7193.78(KJ/Kg)。 2、处理垃圾的规模及能力 焚烧炉3台: 每台炉日处理垃圾350t;

处理垃圾量: 1000t/24h=41.67(t/h); 炉系数:(8760-8000)/8000=0.095; 实际每小时处理生产能力:41.67*(1+0.095)=45.6(t/h); 全年处理量: 45.6*8000=36.5*104t; 故:每台炉每小时处理垃圾量:350/24*1.05=15.3(t/h)。 3、设计参数计算: 3.1垃圾仓的设计和布置 已知设计中焚烧炉长度L=75.5米,宽D=18.5米,取垃圾仓内壁与炉长度对齐,T=5d,垃圾的堆积密度取0.35t/m3 求:垃圾的容积工程公式:V=a*T 式中: V----垃圾仓容积m3; a--- 容量系数,一般为 1.2~1.5,考虑到由于垃圾仓存在孔角,吊车性能和翻 仓程度以及有效量的缺陷,导致垃圾仓可利用的有效容积小于几何容积; T--- 存放时间,d;根据经验得出适合燃烧存放天数,它随地区及季节稍有变化; V=a*T=1.2*5*1000/0.35=17142.86(m3 )。 故:垃圾仓的容积设计取18000(m3)。 垃圾仓的深度为Hm Hm=L*D/V=18000/75.5*18.5=12.88(m)。 故:垃圾池全封闭结构,长75.5米,宽18.5米,总深度以6米卸料平台为基准负13米。 3.2焚烧炉的选择与计算 (1)焚烧炉的加料漏斗 焚烧炉的加料漏斗挂在加料漏斗层,通过垃圾吊车将间接垃圾供料变为均匀加料,漏斗的容积要能满足“1h”内最大焚烧量。 垃圾通过竖溜槽送到给料机,垃圾竖溜槽可通过液压传动闸板关闭,竖溜槽的尺寸选择要满足溜槽中火焰密封闭合,给料机根据要求向焚烧炉配送垃圾,每台炉安装配合给料机传动用液压汽缸,液压设备由每台炉生产线控制中心控制。 料斗的容积V D V D=G/24*Kx/ρL 式中: V D---料斗的容积(m3); G--- 每台炉日处理垃圾的量,(t/h);

PID参数的工程整定方法

PID参数的工程整定方法 班级: 姓名:侯泉宇 学号:52 PI D 调节器从问世至今已历经了半个多世纪, 在这几十年中, 人们为它的发展和推广作出了巨大的努力, 使之成为工业过程控制中主要的和可靠的技术工具。即使在微处理技术迅速发展的今天, 过程控制中大部分控制规律都未能离开 PI D, 这充分说明 P I D 控制仍具有很强的生命力。PI D 控制中一个至关重要的问题, 就是控制器三参数( 比例系数、积分时间、微分时间) 的整定。整定的好坏不但会影响到控制质量, 而且还会影响到控制器的鲁棒性。此外, 现代工业控制系统中存在着名目繁多的不确定性, 这些不确定性能造成模型参数变化甚至模型结构突变, 使得原整定参数无法保证系统继续良好的工作, 这时就要求 PI D 控制器具有在线修正参数的功能, 这是自从使用 PI D 控制以来人们始终关注的重要问题之一。本文在介绍 PI D 参数自整定概念的基础上, 对 P I D 参数自整定方法的发展作一综述。 PID 参数自整定概念PI D 参数自整定概念中应包括参数自动整定(auto tuning) 和参数在线自校正( self tuning onli ne) 。具有自动整定功能的控制器, 能通过一按键就由控制器自身来完成控制参数的整定, 不需要人工干预,它既可用于简单系统投运, 也可用于复杂系统预整定。运用自动整定的方法与人工整定法相比, 无论是在时间节省方面还是在整定精度上都得以大幅度提高, 这同时也就增进了经济效益。目前, 自动整定技术在国外已被许多控制产品所采用, 如 Lee d s &N or th r o p 的 El ec t r o ma x V、 Sa tt Con tr ol r 的 ECA40 等等, 对其研究的文章则更多。 自校正控制则为解决控制器参数的在线实时校正提供了很有吸引力的技术方案。自校正的基本观点是力争在系统全部运行期间保持优良的控制性能, 使控制器能够根据运行环境的变化, 适时地改变其自身的参数整定值, 以求达到预期的正常闭环运行, 并有效地提高系统的鲁棒性。 早在 20 世纪 7 0 年代, As tr o m 等人首先提出了自校正调节器, 以周期性地辨识过程模型参数为基础, 并和以最小方差为控制性能指标的控制律结合起来, 在每一采样周期内根据被控过程特性的变化, 自动计算出一组新的控制器参数。20 世纪 80 年代, Fo x bo r o 公司发表了它的 EX AC T 自校正控制器, 使用模式识别技术了解被控过程特性的变化, 然后使用专家系统方法去确定适当的控制器参数。这是一种基于启发式规则推理的自校正技术。20 世纪 90 年代, 神经网络的概念开始应用于自校正领域。具有自动整定功能和具有在线自校正功能的控制器被统称为自整定控制器。一般而言, 如果过程的动态特性是固定的, 则可以选用固定参数的控制器, 控制器参数的整定由自动整定完成。对动态特性时变的过程, 控制器的参数应具有在线自校正的能力, 以补偿过程时变。 2 P ID 参数自整定方法 要实现 PI D 参数的自整定, 首先要对被控制的对象有一个了解, 然后选择相应的参数计算方法完成控制器参数的设计。据此, 可将 PI D 参数自整定分成两大类: 辨识法和规则法。基于辨识法的 PI D 参数自整定,被控对象的特性通过对被控对象数学模型的分析来得到, 在对象数学模型的基础上用基于模型的一类整定法计算 PI D 参数。基于规则的 PI D 参数自整定, 则是运用系统临界点信息或系统响应曲线上的一些特征值来表征对象特性, 控制器参数由基于规则的整定法得到。 2. 1 辨识法 这类方法的本质是自适应控制理论与系统辨识的结合。为解决被控对象模型获取问题,

污水处理中AO工艺的设计参数

工艺设计参数 ①水力停留时间:硝化不小于5~6h;反硝化不大于2h,A段段=1:3 ②污泥回流比:50~100% ③混合液回流比:300~400% ④反硝化段碳/氮比:5>4,理论消耗量为1.72 ⑤硝化段的负荷率(单位活性污泥浓度单位时间内所能硝化的凯氏氮): <0.05·d ⑥硝化段污泥负荷率:<0.185·d ⑦混合液浓度3000~4000() ⑧溶解氧:A段<0.2~0.5 O段>2~4 ⑨值:A段=6.5~7.5 O段=7.0~8.0 ⑩水温:硝化20~30℃ 反硝化20~30℃ ⑾碱度:硝化反应氧化14需氧4.57g,消耗碱度7.1g(以3计)。 反硝化反应还原13将放出2.6g氧,生成3.75g碱度(以3计) ⑿需氧量——单位时间内曝气池活性污泥微生物代谢所需的氧量称为需氧量(2)。微生物分解有机物需消耗溶解氧,而微生物自身代谢也需消耗溶解氧,所以应包括这三部分。 ’’4.6 a’─平均转化1的的需氧量2 b’─微生物(以计)自身氧化(代谢)所需氧量2·d。 上式也可变换为: ’·’或’’·

─所去除的量() ─氧的比耗速度,即每公斤活性污泥()平均每天的耗氧量2·d ─比需氧量,即去除1的需氧量2 由此可用以上两方程运用图解法求得a’ b’ —被硝化的氨量 4.6—13-N转化成3-所需的氧量(2) 几种类型污水的a’ b’值 ⒀供氧量─单位时间内供给曝气池的氧量,因为充氧与水温、气压、水深等因素有关,所以氧转移系数应作修正。 ⅰ.理论供氧量 1.温度的影响 (θ)(20)×1.02420 θ─实际温度 2.分压力对的影响(ρ压力修正系数) ρ=所在地区实际压力()/101325()=实际值/标准大气压下值 3.水深对的影响 2·(0.101321) ─曝气池中氧的平均饱和浓度() ─曝气设备装设深度()处绝对气压() 9.81×10-3H ─当地大气压力() 21·(1)/[79+21·(1)]?? ─扩散器的转移效率 ─空气离开池子时含氧百分浓度 综上所述,污水中氧的转移速率方程总修正为: α(20)(βρθ×1.024θ-20 {理论推出氧的转移速率α(β)} 在需氧确定之后,取一定安全系数得到实际需氧量

PID控制原理与参数整定方法

PID控制原理与参数整定方法 一、概述 PID是比例-积分-微分控制的简称,也是一种控制算法,其特点是结构改变灵活、技术成熟、适应性强。 对一个控制系统而言,由于控制对象的精确数学模型难以建立,系统的参数经常发生变化,运用控制理论综合分析要耗费很大的代价,却不能得到预期的效果,所以人们往往采用PID调节器,根据经验在线整定参数,以便得到满意的控制效果。随着计算机特别是微机技术的发展,PID控制算法已能用微机简单实现,由于软件系统的灵活性,PID算法可以得到修正而更加完善。 我们阳江基地有数以千计的采用PID控制的调节器,用于温度控制、压力控制、流量控制,在塑杯及灌装生产过程中,发挥着重要的作用。因此,学习PID 控制的基本原理,合理的设计PID控制系统,用好、维护好这些调节器,对提高产品质量,降低废品率,节约能源具有十分重要的意义。本课程从系统的角度,采用多种分析方法,详细讲解经典PID控制的基本原理和PID参数的整定方法,简介现代数字PID控制思想,希望对大家使用PID调节器有所帮助。 二、调节系统的品质和特性 一个调节系统的品质可以用静态品质和动态品质来衡量。所谓静态品质就是系统稳定后,被控参数与给定值间的差值的大小。偏差愈大则静差愈大,静差愈小静态品质愈好。 当系统受到扰动后或整定在一个新值时需要在较短时间内过渡到稳定,不发生振荡和发散,这便是衡量系统动态特性的指标。一个好的调节系统应该二个品质都好。但动静态品质往往是相互矛盾的,要静差小,系统的放大倍数就要大,系统放大倍数愈大则系统愈不稳定,即动态品质不好。 图1-1收敛型1 图1-2收敛型2 图1-3发散型落图1-4振荡型图1-1至1-4是几种典型的控制曲线,只有图1-1表示动静态品质都好。 一般的调节系统都具有惯性和滞后两种特性,只是大小不同而已。这两个特性应从控制对象,控制作用这两个方面去理解。弄懂以上关于调节系统的几个基本概念,对于理解PID控制的原理有很大的帮助。

PID控制参数整定方法

●专家论谈  PID控制参数整定方法 清华大学热能系(100084) 刘 镇 姜学智 李东海 过程工业控制中多采用PID控制算法,PID控制器只有在参数得到良好整定的前提下才能达到令人满意的控制效果。P ID控制器参数整定,是指在控制器的形式已经确定(PI、PID调节规律)的情况下,通过调整控制器参数,达到要求的控制目标。几十年来人们致力于研究P ID控制器参数的整定方法,提出了各种各样的方法。按应用条件分为在线整定算法、离线整定算法;按计算方式分为一次算法、反复迭代算法;本文将整定方法分为基于被控对象特性的整定方法和不依赖于对象动态特性的整定方法两大类。 1 基于被控对象特性的整定方法 控制参数整定的目标是使得由控制对象、控制器等组成的控制回路的动态特性满足性能指标要求,因此,若能得到被控对象的动态特性,就可通过各种手段来整定控制器参数。被控对象的特性可用不同的模型表征,常用的是对象的参数模型(如微分方程、传递函数)、非参数模型(如阶跃响应曲线)、输出响应特征值。 1.1 基于对象参数模型的整定方法 基于被控对象参数模型的整定方法是利用辨识算法得出对象的数学模型,在此基础上用整定算法对控制器参数进行整定。对象参数模型辨识方法(亦称现代的辨识方法)是在假定一种模型结构的基础上,通过极小化模型与过程之间的误差准则函数来确定模型的参数,比较常用的方法有最小二乘法、梯度校正法、极大似然法。若模型结构无法事先确定,则必须利用结构辨识方法先确定模型的结构参数(如阶次、纯迟延等)。在辨识得到对象的参数模型后,可用的参数整定方法有:极点配置整定法、相消原理法、内模控制法(IM C)、增益、相角裕量法(G PM)、基于二次型性能指标(I T A E/ IT E/ISE)的参数优化方法。这类方法对特性分明的被控对象的控制参数整定是十分有效的,但这种方法比较复杂,要得到精确的数学模型,需要较复杂的试验手段和数学手段,并且这种方法对被控过程模型有较强的限制,因而对不能或难以用精确数学模型描述的复杂过程难以奏效。 若采用对象参数离线辨识,则整定为一离线的计算过程;若采用在线辨识,则整定为一在线的迭代优化过程。1.2 基于对象非参数模型的整定方法 非参数模型辨识方法(亦称经典辨识方法)获得的模型是对象的非参数模型,即对象的阶跃响应、脉冲响应、频率响应等,其表现形式是以时间或频率为自变量的实验曲线。这种方法在假定过程是线性的前提下,不必事先确定模型的具体结构,因而可适用于任意复杂的过程。其所得的非参数模型经适当的数学处理,可转变为参数模型——传递函数形式,而后应用适当的整定方法或计算公式可得控制器参数。 目前工程上常用测取过程对象的阶跃响应,然后由阶跃响应曲线确定过程的近似传递函数。当阶跃响应曲线比较规则时,近似法、半对数法、切线法和两点法都能比较有效地导出近似传递函数。当对象的阶跃响应曲线呈现不规则形状时,上述方法就不能获得满意的效果,这时可采用面积法来获取所需数据。面积法计算量较大,且必须正确选择传递函数阶次。阶跃响应法的局限性在于对含有积分作用的对象来说,开环阶跃响应会无限增大。对象的非参数模型辨识方法除了阶跃响应法以外,还有脉冲响应法、频率响应法、相关分析法和谱分析法等。在取得了对象的近似模型后,可应用很多整定方法和公式进行控制器参数整定,其中最著名的是Z—N整定公式[1]及Coh en—Co on整定公式[2]。 基于对象非参数模型的整定方法只可用于离线整定。 1.3 基于对象输出响应特征值的控制参数整定方法 对于整定来说,传统对象模型中含有的冗余信息量往往很大,这些冗余信息并不影响控制器的参数整定,且控制器参数往往具有不确定性和不唯一性,一个经合理整定的控制器应能容忍对象模型的某些摄动而保持系统稳定。由此可见,可以压缩对象模型的信息量,而抽取其主要特征进行参数整定。目前,基于对象输出响应特征值来进行PID参数整定的方法较多,比较常用的是基于开环对象N yquist曲线上的一个特征点的知识来进行控制器参数整定。比较著名的有闭环Z—N方法、继电整定法等。 闭环Z—N方法(也称临界比例度法、稳定边界法)是Zieg ler和N ichlos在1942年提出的,方法是将

V型滤池工艺的介绍与设计参数

(1)过滤过程: 待滤水由进水总渠经进水阀和方孔后,溢过堰口再经侧孔进入被待滤水淹沿的V型槽,分别经槽底均匀的配水孔和V型槽堰进入滤池。被均质滤料滤层过滤的滤后水经长柄滤头流入底部空间,由方孔汇入气水分配管渠,在经管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。 (2)反冲洗过程: 关闭进水阀,但有一部分进水仍从两侧常开的方孔流入滤池,由V型槽一侧流向排水渠一侧,形成表面扫洗。而后开启排水阀将池面水从排水槽中排出直至滤池水面与V型槽顶相平。反冲洗过程常采用“气冲→气水同时反冲→水冲”三步。 气冲打开进气阀,开启供气设备,空气经气水分配渠的上部小孔均匀进入滤池底部,由长柄滤头喷出,将滤料表面杂质擦洗下来并悬浮于水中,被表面扫洗水冲入排水槽。 气水同时反冲洗在气冲的同时启动冲洗水泵,打开冲洗水阀,反冲洗水也进入气水分配渠,气、水分别经小孔和方孔流入滤池底部配水区,经长柄滤头均匀进入滤池,滤料得到进一步冲洗,表扫仍继续进行。 停止气冲,单独水冲表扫仍继续,最后将水中杂质全部冲入排水槽。

V型滤池的工艺设计、施工安装和自动控制

滤池有多种型式,以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史悠久。在此基础上,人们从不同的工艺角度发展了其它型式的快滤池。V型滤池就是在此基础上由法国德利满公司在70年代发展起来的。V型滤池采用了较粗、较厚的均匀颗粒的石英砂滤层;采用了不使滤层膨胀的气、水同时反冲洗兼有待滤水的表面扫洗;采用了气垫分布空气和专用的长柄滤头进行气、水分配等工艺。它具有出水水质好、滤速高、运行周期长、反冲洗效果好、节能和便于自动化管理等特点。因此70年代已在欧洲大陆广泛使用。80年代后期,我国南京、西安、重庆等地开始引进使用。90年代以来,我国新建的大、中型净水厂差不多都采用了V型滤池这种滤水工艺,特别是广东省新建的净水厂几乎都采用了V型滤池。91年至94年我公司在沙口水厂(50万m3/d)的建设中,首次自行设计、施工安装了V型滤池。此后我们就开展了V型滤池的设计与安装这项工作。我们先后帮高明、中山小榄、中山东凤、顺德龙江、三水、广宁、汕头、惠州等兄弟自来水公司设计和安装了V 型滤池。在近十年来的V型滤池的设计、施工安装以及自动控制过程中,我们取得了一定的实践经验,有以下几点工作体会: 一、研究掌握V型滤池结构、工作原理、工艺特点 滤池是水厂净水工艺中的重要环节,而滤池过滤能力的再生,是滤池稳定高效运行的关键。若采用较好的反冲洗技术,使滤池经常处于最优条件下工作,不仅可以节水、节能,还能提高水质,增大滤层的截污能力,延长工作周期,提高产水量。而V型滤池过滤能力的再生,就采用了先进的气、水反冲洗兼表面扫洗这一技术。因此滤池的过滤周期比单纯水冲洗的滤池延长了75%左右,截污水量可提高118%,而反冲洗水的耗量比单纯水冲洗的滤池可减少40%以上。滤池在气冲洗时,由于用鼓风机将空气压入滤层,因而从以下几方面

参数整定方法

1、临界比例度法 先在纯比例作用下(把积分时间放到最大,微分时间放到零),在闭合的调节系统中,从大到小地逐渐地改变调节器的比例度,就会得到一个临界振荡过程。这时的比例度叫临界比例度δk,周期为临界振荡周期Tk。记下δk与Tk,然后按经验公式来确定调节器的各参数值。 2、衰减曲线法 临界比例度法就是要系统等幅振荡,还要多次试凑,而用衰减曲线法较简单,一般又有两种方法。 1)4:1衰减曲线法 使系统处于纯比例作用下,在达到稳定时,用改变给定值的办法加入阶跃干扰,观察记录曲线的衰减比,然后逐渐从大到小改变比例度,使出现4:1的衰减比为止。记下此时的比例度δs 与振荡周期Ts。再按经验公式来确定PID数值。 2)10:1衰减曲线法 有的过程,4:1衰减仍嫌振荡过强,可采用10:1衰减曲线法。方法同上,得到10:1衰减曲线,记下此时的比例度δ's与上升时间T's,再按经验公式来确定PID的数值。 (四)PID参数确定的方法 在选择了调节规律及相应的调节器后,就要进行PID初始参数的确定。常采用的方法有临界比例度法(又称稳定边界法)、反应曲线法、衰减曲线法、仪表参数自整定法。 1、临界比例度法: 调节规律采用纯比例,不断增加K,使调节系统的被调参数作等幅振荡(即达到稳定边界)时,测量出比例放大系数Km或临界比例度Pm以及振荡周期Tm,然后,按经验数据求出初始参数。 临界比例度法的调节器经验数据表 P(%)T I T D P2P m PI2、2 P m0、85T m PID1、7 P m0、5T m0、13 T m 2、反应曲线法: 反应曲线法:要确定调节器的参数应先测定对象的动态特性,即对象输入量作单位阶跃变化时被调量的反应曲线,即飞升曲线。根据飞升曲线可得到等效滞后时间τ、等效时间常数T、广义对象的放大系数K。再按下表经验数据求出初始参数。

几个主要工艺参数的计算

三、几个重要工艺参数的计算 1、轧制压力、轧制力矩的计算 (1)平均单位压力计算 平均单位压力一般形式 式中? ——应力状态影响系数; ——考虑外摩擦及变形区几何参数对应力状态的影响系数; ——考虑外区(外端)对应力状态的影响系数; ——考虑张力对应力状态的影响系数,其值小于1,当张力很大时可达到0.7~0.8。——考虑轧件宽度影响的系数; ——对应一定的钢种、变形温度、变形速度、变形程度的单向拉伸(或压缩)变形抗力(或屈服极限); ——考虑中间主应力对应力状态的影响系数。 在1~1.15范围内变化,如果忽略宽展,认为轧件产生平面变形,有,则,=1.15。 斯米尔诺夫根据因次理论得出如下关系式 当 时, 当时, 、为变形区平均宽度和平均高度,为外摩擦系数。 根据大量现场实测和实验室研究结果表明,影响轧件应力状态的主要参数是接触弧长度与轧件平均高度的比值。该比值综合反映了变形区三个主要参数R (工作辊半径)、(轧前厚度)、(压下量)对影响状态的影响。 1)热轧钢板轧机 热轧钢板轧机包括中厚板与薄板轧机。中厚板轧机(包括热轧薄板轧机的粗轧机组)轧制特点与初轧(开坯)机相近,外区影响()是主要的;与初轧不同点是宽度较大,可近似认为是平面应变情况,此时,。薄板轧机的产品厚度为1.2~16mm 。其待点是,一般为1.5~7,此时,外区影响不存在(),而接触弧上摩擦力是造成应力状态的主要因素,其平均单位压力可表示为 外摩擦对应力状态的影响系数,可按前面介绍的采利柯夫方法与西姆斯方法进行计算。热轧薄板精轧机组平均单位压力计算用得最多的是西姆斯公式。实际计算时常常使用以下简化式 或美板佳助简化式。 2)冷轧带钢轧机

PID参数整定方法

2·2 用试凑法确定PID 控制器参数 试凑法就是根据控制器各参数对系统性能的影响程度,边观察系统的运行,边修改参数,直到满意为止。 一般情况下,增大比例系数KP 会加快系统的响应速度,有利于减少静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调,并产生振荡使稳定性变差。减小积分系数KI 将减少积分作用,有利于减少超调使系统稳定,但系统消除静差的速度慢。增加微分系数KD 有利于加快系统的响应,是超调减少,稳定性增加,但对干扰的抑制能力会减弱。在试凑时,一般可根据以上参数对控制过程的影响趋势,对参数实行先比例、后积分、再微分的步骤进行整定。 2·2·1 比例部分整定。 首先将积分系数KI 和微分系数KD 取零,即取消微分和积分作用,采用纯比例控制。将比例系数KP 由小到大变化,观察系统的响应,直至速度快,且有一定范围的超调为止。如果系统静差在规定范围之内,且响应曲线已满足设计要求,那么只需用纯比例调节器即可。 2·2·2 积分部分整定。 如果比例控制系统的静差达不到设计要求,这时可以加入积分作用。在整定时将积分系数KI 由小逐渐增加,积分作用就逐渐增强,观察输出会发现,系统的静差会逐渐减少直至消除。反复试验几次,直到消除静差的速度满意为止。注意这时的超调量会比原来加大,应适当的降低一点比例系数KP 。 2·2·3 微分部分整定。 若使用比例积分(PI)控制器经反复调整仍达不到设计要求,或不稳定,这时应加入微分作用,整定时先将微分系数KD 从零逐渐增加,观察超调量和稳定性,同时相应地微调比例系数KP 、积分系数KI,逐步使凑,直到满意为止 2·3 扩充临界比例度法 这种方法适用于有自平衡的被控对象,是模拟系统中临界比例度法的扩充。其整定步骤如下: (1)选择一个足够短的采样周期T 。所谓足够短,就是采样周期小于对象的纯之后时间的1 /10。 (2)让系统作纯比例控制,并逐渐缩小比例度 ( =1/KP)是系统产生临界振荡。此时的比例度和振荡周期就是临界比例度 K 和临界振荡周期TK 。 (3)选定控制度。所谓控制度,就是以模拟调节器为基准,将系统的控制效果与模拟调节器的控制效果相比较,其比值即控制度。 对于电机快速跟随调节,一般采用PD 控制算法,积分项的加入会导致系统的滞后,使得电机无法做到快速跟随运动。此外电机为一阶惯性环节为 111+s T k 。小车的传递函数为s e s T s T K s T k s T k s G s G s G τ-++=++==)1)(1(1*1)()()(212211 21 T1和T2 为小车两电机的时间常数。

PID控制器的参数整定(经验总结)

PID控制器的参数整定 (1)PID是比例,积分,微分的缩写. 比例调节作用:是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。 积分调节作用:是使系统消除稳态误差,提高无差度。因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。反之Ti大,则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。 微分调节作用:微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。因此,可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下,可以减少超调,减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用,因此过强的加微分调节,

对系统抗干扰不利。此外,微分反应的是变化率,而当输入没有变化时,微分作用输出为零。微分作用不能单独使用,需要与另外两种调节规律相结合,组成PD或PID控制器。 (2) PID具体调节方法 ①方法一 确定控制器参数 数字PID控制器控制参数的选择,可按连续-时间PID参数整定方法进行。 在选择数字PID参数之前,首先应该确定控制器结构。对允许有静差(或稳态误差)的系统,可以适当选择P或PD控制器,使稳态误差在允许的范围内。对必须消除稳态误差的系统,应选择包含积分控制的PI或PID控制器。一般来说,PI、PID和P控制器应用较多。对于有滞后的对象,往往都加入微分控制。 选择参数 控制器结构确定后,即可开始选择参数。参数的选择,要根据受控对象的具体特性和对控制系统的性能要求进行。工程上,一般要求整个闭环系统是稳定的,对给定量的变化能迅速响应并平滑跟踪,超调量小;在不同干扰作用下,能保证被控量在给定值;当环境参数发生变化时,整个系统能保持稳定,等等。这些要求,对控制系统自身性能来说,有些是矛盾的。我们必须满足主要的方面的要求,兼顾其他方面,适当地折衷处理。 PID控制器的参数整定,可以不依赖于受控对象的数学模型。工程上,PID控制器的参数常常是通过实验来确定,通过试凑,或者通过实验经验公式来确定。 常用的方法,采样周期选择, 实验凑试法 实验凑试法是通过闭环运行或模拟,观察系统的响应曲线,然后根据各参数对系统的影响,反复凑试参数,直至出现满意的响应,从而确定PID控制参数。 整定步骤 实验凑试法的整定步骤为"先比例,再积分,最后微分"。 (1)整定比例控制 将比例控制作用由小变到大,观察各次响应,直至得到反应快、超调小的响应曲线。 (2)整定积分环节 若在比例控制下稳态误差不能满足要求,需加入积分控制。 先将步骤(1)中选择的比例系数减小为原来的50~80%,再将积分时间置一个较大值,观测响应曲线。然后减小积分时间,加大积分作用,并相应调整比例系数,反复试凑至得到较满意的响应,确定比例和积分的参数。 (3)整定微分环节 若经过步骤(2),PI控制只能消除稳态误差,而动态过程不能令人满意,则应加入微分控制,构成PID控制。 先置微分时间TD=0,逐渐加大TD,同时相应地改变比例系数和积分时间,反复试凑至获得满意的控制效果和PID控制参数。 实验经验法 扩充临界比例度法

研发工艺设计规范

研发工艺设计规范 1.范围和简介 范围 本规范规定了研发设计中的相关工艺参数。 本规范适用于研发工艺设计 简介 本规范从PCB外形,材料叠层,基准点,器件布局,走线,孔,阻焊,表面处理方式,丝印设计等多方面,从DFM角度定义了PCB的相关工艺设计参数。 2.引用规范性文件 下面是引用到的企业标准,以行业发布的最新标准为有效版本。 3 术语和定义 细间距器件:pitch≤异型引脚器件以及pitch≤的面阵列器件。 Stand off:器件安装在PCB板上后,本体底部与PCB表面的距离。 PCB表面处理方式缩写: 热风整平(HASL喷锡板):Hot Air Solder Leveling 化学镍金(ENIG):Electroless Nickel and Immersion Gold 有机可焊性保护涂层(OSP):Organic Solderability Preservatives 说明:本规范没有定义的术语和定义请参考《印刷板设计,制造与组装术语与定义》(IEC60194)4. 拼板和辅助边连接设计 V-CUT连接 [1]当板与板之间为直线连接,边缘平整且不影响器件安装的PCB可用此种连接。V-CUT为直通型,不能在中间转弯。 [2]V-CUT设计要求的PCB推荐的板厚≤。 [3]对于需要机器自动分板的PCB,V-CUT线两面(TOP和BOTTOM面)要求各保留不小于 1mm的器件禁布区,以避免在自动分板时损坏器件。

图1 :V-CUT自动分板PCB禁布要求 同时还需要考虑自动分板机刀片的结构,如图2所示。在离板边禁布区5mm的范围内,不允许布局器件高度高于25mm的器件。 采用V-CUT设计时以上两条需要综合考虑,以条件苛刻者为准。保证在V-CUT的过程中不会损伤到元器件,且分板自如。 此时需考虑到V-CUT的边缘到线路(或PAD)边缘的安全距离“S”,以防止线路损伤或铜,一般要求S≥。如图4所示。

控制回路PID参数整定方法

Honeywell DCS控制回路PID参数整定方法 鉴于目前一联合装置仪表回路自控率比较低,大部分的回路都是手动操作, 这样不但增加了操作员的工作量,而且对产品质量也有一定的影响,特编制了此PID参数整定方法。 、修改PID参数必须有“ SUPPERVISOR”及以上权限权限,用键盘钥匙可以 切换权限,钥匙已送交一联合主任陈胜手中; 、打开要修改的控制回路细目画面,翻到下图所示的页面,修改PID控制回 路整定的三个参数K,T1,T2 ; BOILER 三、PID参数代表的含义 K:比例增益(放大倍数),范围为0.0?240.0; T1 :积分时间,范围为0.0?1440.0,单位为分钟,0.0代表没有积分作用; 四、PID参数的作用 COHTRDL LIMITS SPHILK SFLOL N 0PMIL?海上 □ PL DL N OPMCHL W □PttOCLH TU4IhU FA^MrfETEftS CU OP -E.30040 OPCJ -G,9B00Q i H I T UAL o 4 OBeee 12 12 S-P 12 T2:微分时间,范围为0.0?1440.0,单位为分钟, 0.0代表没有微分作用 IfL fiLCQ PAGE

(1)比例调节的特点:1、调节作用快,系统一出现偏差,调节器立即将偏差放大K 倍输出;2、系统存在余差。 K越小,过渡过程越平稳,但余差越大;K增大,余差将减小,但是不能完 全消除余差,只能起到粗调作用,但是K过大,过渡过程易振荡,K太大时,就可能出现发散振荡。 (2)积分调节的特点:积分调节作用的输出变化与输入偏差的积分成正比, 积分作用能消除余差,但降低了系统的稳定性,T1由大变小时,积分作用由弱 到强,消除余差的能力由弱到强,只有消除偏差,输出才停止变化。 (3)微分调节的特点:微分调节的输出是与被调量的变化率成正比,在引 入微分作用后能全面提高控制质量,但是微分作用太强,会引起控制阀时而全 开时而全关,因此不能把T2取的太大,当T2由小到大变化时,微分作用由弱到强,对容量滞后有明显的作用,但是对纯滞后没有效果。 五、如果要知道控制回路的作用方式,可以进入控制回路的细目画面,进入下图所示页面: ----------------- CONFIGURRTION DA7R ------------------- □ IL RdACTTON AfkDQC DPT OFF rvs BCOFT OML^RUIB PVLOPFT MlRC r |UN i l- Ul i : --- P Wfl LCB ONE PULLPR M 口CHDhl liPTOL K KTSUOPT NOME PM IROC P P R NOACTION taP T 0 L尬? HiQ D EFERfl卩ERMIT PVRQCNPR NCHCTTON IfiLOtOPT HOUS ■&POP T IMOME DEWHIPR Hr ac r ION DLVTIME0 ftBTJ P T N Of? Al T BI DtU'LDP'l!WURCT1DN DU1 tH t>DIRECT LQ M HCHCTION INIFRRCT UQUE CT L A CTH(TLAL^ID PIG &RIHCFT LIM5HF EOT PU T RACK BflDCTLDP□ ?4TCM TAIL HU AC I ION 1 ? naBsai DFHIFff LOU PUIIHPR MO AC 7工C1M LOU win 其中“ CTLACTN”代表控制器作用方式,‘R EVERSE”表示反作用, “ DIRECT”代表正作用。 六、控制器的选择方法 (1)P控制器的选择:它适用于控制通道滞后较小,负荷变化不大,允许被

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