過程控制
Lambda整定方法理論非常嚴密，可是由于使用了傳遞函數和頻域知識，很多非自控專業的工程師還是看不太懂。我們嘗試基于響應曲線得到Lambda整定公式，使用的Lambda整定方法的推導過程其實和《PID整定理論與實踐》里的方法看起來已經大不相同，但是殊途同歸，得到了一樣的Lambda整…
積分對象的Lambda整定方法可以歸納為：微分不用、積分足夠、比例適當表4-1 自衡和積分對象的特性描述對比
類似鍋爐汽包水位的反向過程，在PID控制器輸出階躍變化時，過程變量會有反向響應，這類過程被稱為反向過程，也被稱為非最小相位過程。使用PID對此類對象進行控制時要同時抑制反向和超調，給出合理的PID參數是非常困難的。基于響應曲線使用Lambda整定方法是解決這類問題的有效方…
對于小純滯后被控對象，選擇最強PID參數，設定值階躍變化時也不會振蕩。小純滯后對象不建議更大幅度地增大λ而是選擇比例先行PID或者限制設定值的變化速度。在閉環系統穩定的前提下，如何合理地選擇λ也是PID參數整定需要綜合考慮的地方，大時間常數對象也不需要使用微分
自衡對象響應曲線，指的是在自衡被控對象處于穩態時對控制器輸出做階躍變化后的響應曲線。自衡對象特性計算需要知道4個參數△OP、△PV、τ和T。穩態的△OP和△PV可以在響應曲線中很容易獲得。63.2%△PV對應的時間為τ+T的時間終點，τ+T的時間起點為控制器輸出開始階躍變化的時…
Lambda整定方法是減少過程振蕩的成功方法。Lambda整定以期望的閉環響應速度實現回路的非振蕩響應。通過選擇一個期望閉環時間常數來設置閉環響應速度。不同期望閉環時間常數計算得到的PID控制器參數。Lambda整定方法僅需要用戶指定一個閉環性能參數λ，簡化Kc和TI的計算過程，還…
在振蕩控制回路中，重點是要觀察過程變量和PID控制器輸出的峰谷時間的振蕩相位關系。如果PID控制器輸出處于峰谷時的時間點，過程變量也差不多同時處于峰或谷，則可能是比例作用太強引起的。將比例增益減半往往振蕩就會逐漸消失，如果比例增益減半后振蕩幅度反而變大，則說明有…
自衡對象的純比例整定公式可以保證設定值階躍響應有超調無振蕩。通過多次的設定值階躍響應可以得到和前面一樣的結論：純比例控制器總是有余差。為了消除余差，可以使用比例積分控制器。積分作用通過對偏差的累積消除余差，偏差累積的速度應該和被控對象的動態特性時間常數相匹…
根據自衡對象特性參數對PID參數影響的分析，我們可以直觀得到純比例控制器的一個整定公式。整定公式的比例增益和被控對象的時間常數成正比，和被控對象的增益、純滯后時間成反比
如果被控對象的τ/T=1不變，時間常數和純滯后時間從1s到12s設定值階躍響應的形狀都基本不變。所以不使用單獨的τ或者T反映被控對象控制的難易程度是科學的。一般當τ/T<1時被控對象屬于時間常數主導對象，該對象容易控制穩定。當τ/T≥1時被控對象屬于純滯后主導對象，該對…
實際生產過程中始終都存在純滯后，所以一般說隨著比例作用的增強，設定值階躍響應會從無超調到有超調無振蕩，再到衰減振蕩甚至發散振蕩。純滯后時間是控制系統閉環振蕩的根源，大純滯后被控對象純比例控制器的比例增益要非常小，設定值階躍響應才能不振蕩。純比例控制器的最優…
分析被控對象特性參數對PID參數的影響，有助于得到科學的PID參數整定方法。沒有一個真正的實際生產過程可以用一階純滯后模型精確地描述其動態行為，然而，當控制器輸出發生變化時， 一階純滯后模型可以合理地描述過程變量的響應方向、大小、速度和純滯后等主要動態特性，因此，…
PID調節器的控制目標直接理解就是PID調節器的設定值，控制目標決定整定方法。為何這樣說？雖然這個問題可能看起來很簡單但是非常關鍵：控制目標決定整定方法，這個問題的答案很容易想到的是將過程變量保持在其設定值，然而還有許多其他的事情要考慮
PID參數整定是指根據所用PID算法、過程開環動態和所需閉環性能確定PID參數的工作過程。高效地找到理想的比例增益、積分時間和微分時間就是我們所說的最優PID參數整定，最優性能的PID參數可能是一個區域
為方便大家深入了解PID算法，快速掌握PID參數整定方法，昌暉儀表在本文分享PID形式、兩自由度PID、不完全微分、積分飽和和變比例增益PID方面的專業知識，希望對你有所幫助
PID控制器是目前過程工業中應用最廣泛的一類控制器，因此，對PID控制器參數之間的相互作用和影響控制的基本理解非常重要。P、I、D三個字母分別代表比例(proportional)作用、積分(integral)作用和微分(derivative)作用三類控制單元，是這三個英文單詞的首字母
本文附上由萬斯在《PID：控制領域的常青樹》中記錄的PID控制器大事記
19世紀后半葉至20世紀初，反饋控制器已經被大量應用。埃爾默斯佩里(1860-1930年)敏銳地注意到人進行控制調節時不是簡單地采用開關控制，而是綜合運用了預測、當過程變量接近設定值時撤出控制以及當存在持續偏差時進行小幅度調節、緩慢控制等方法。斯佩里1911年設計出了采用較為…
飛球式調速器被認為是控制發展史上的一個里程碑，飛球式調速器并不是瓦特發明的。關于應用離心力控制速度，科學家惠更斯(1629-1695年)和胡克(1635-1703年)都曾鉆研過并設計了利用離心力控制速度的裝置
PID控制器在所有使用控制的領域都能找到，是集散控制系統(DCS)的重要組成部分。許多專用控制系統中也嵌入了PID控制器。PID控制常常與邏輯控制、順序控制、選擇器和簡單的功能塊相結合，構成用于能源生產、輸送和制造的復雜自動化系統。許多復雜的控制策略，如多變量模型預測控…
優閉環響應意味著閉環穩定前提下的最強控制，閉環系統使用的PID參數是魯棒性和性能俱佳的最強參數，實際應用中控制作用可以減弱，不可以再增強了。閉環響應具有過程變量有超調無振蕩的特性則基本接近最優
系統設定值階躍變化響應是回路控制性能評估的主要依據。系統過渡過程評估主要以超調量、衰減比、余差、上升時間、峰值時間、過渡時間和振蕩周期幾個品質指標為依據來進行
進行控制系統的性能評估，應該包括系統穩態和動態特性(系統過渡過程)兩方面的分析。系統穩態特性的分析主要是使用統計學的知識，計算各項參數的算術平均值、標準偏差、自相關系數等指標，綜合判斷系統的穩定性。系統動態特性分析主要針對系統面對擾動或需要過程變量變化時的各…
如果控制回路已經閉環，可以根據設定值階躍變化時PID控制器輸出的變化確定被控對象是自衡對象還是積分對象。設定值階躍變化并穩定后，如果PID控制器輸出和設定值階躍變化前有明顯變化就是自衡對象；如果PID控制器輸出和設定值階躍變化前變化不大就是積分對象
實際工業過程絕大部分都可以分為兩種類型：自衡過程和積分過程。不同類型過程需要不同的PID參數整定方法，其他更復雜的過程類型在實際生產過程中非常少見，本文沒有更多涉及
過程作用很重要，因為它將決定控制器的作用。正作用過程需要反作用PID控制器；相反，反作用過程需要正作用PID控制器。PID控制器必須是過程的鏡像。如果把正作用控制器放在正作用過程的控制回路中，整個閉環系統就形成了正反饋，一定會失控
過程階次是一個重要的概念，因為它描述了過程如何響應PID控制器輸出作用。幸運的是，我們不需要鉆研數學知識來獲得實際過程的階次，只需對過程進行階躍測試，過程階躍響應曲線會告訴我們所需要的信息
只要根據一定規則對過程變量產生影響就是控制。根據這個影響是否和過程變量本身有關，可以分為開環控制和閉環控制
在控制系統等計算機高精度控制普及應用、控制理論發展完善、工藝過程日趨復雜的今天，源于1973年的傳統PID參數整定口訣已經不能滿足PID工程整定的要求，為了方便大家理解PID參數整定的相關知識，我們嘗試重新整理了一個實用于計算機控制系統的新PID參數整定口訣分享給大家
通過工藝、設備、儀表、控制的一起努力解決穩定問題，要通過多變量協調約束優化、機理模型優化和數據驅動優化來解決優化問題。一定要步步為營先完成第一步，基礎不牢地動山搖。第一步關系安全、人效和效率，沒有完成第一步其他美好的理想就照不進現實
PID是為了解決單變量強因果關系的控制問題。通過結構改進也能解決部分比較簡單的多變量協調約束優化問題。但是多變量的控制方案設計一直是過程控制藝術性最強的部分，這增加了對工程師的技能要求。而借助先進控制再依靠知識和經驗這個問題可以優雅地實現
現場設備控制的不好，原因到底是什么？有的設備自動化水平很高，還有改進的必要？如何評價一個控制方案的優劣？其實沒有完美的方案只有持續改進的方案。控制方案評價可以通過三個方面進行：滿足要求、簡單高效、規范標準
根據等級保護2.0三級的設計要求，昌暉儀表以石油化工行業的工控系統網絡安全等級保護加固為例，通過對石油化工工控系統主機安全防護、網絡安全防護、綜合審計運維等多方面實施網絡安全加固，為石油化工工控系統建立一套基本的工控網絡安全防護體系，保障系統穩定運行
從事工控網絡安全加固的技術人員，工作中需要接觸工控網絡安全相關標準及一些專業術語，為方便大家昌暉儀表在本文整理了工控網絡安全參考標準和術語供大家學習和了解
目前國內現有的工控系統網絡安全防護體系包含：工控系統網絡安全標準體系、等級保護標準體系以及關鍵基礎設施防護標準體系
工業控制系統ICS(Industrial Control System)簡稱工控系統。是各式各樣控制系統類型的總稱，包括數據分散控制系統(DCS)、可編程邏輯控制器(PLC)、采集與監視控制系統(SCADA)和其他控制系統
過程控制系統指自動控制系統的被控量是溫度、壓力、流量、液位、成分、粘度、濕度以及PH值(氫離子濃度)等這樣一些過程變量時的系統。過程控制指工業部門生產過程的自動化。昌暉儀表在本文給大家分享過程控制的發展概況
一般說來，即使是衰減振蕩也會導致調節閥磨損和波動在整個系統內傳播，從而造成持續的裝置不穩定。如果是等幅振蕩則必定是控制回路投自動引起。常見的PID自動控制回路振蕩有同相位振蕩、異相位振蕩和非平滑振蕩三種狀態，昌暉儀表在本文分享這三種振蕩的特征及相應應對方法供大…
受益于PID控制器的簡單，我們在控制工程中往往首選PID。受限于PID控制器參數整定的困難以及形式的簡單，常常有人質疑PID控制器的性能平庸。PID僅含三項參數，但方寸之間，山河錦繡，含義非常豐富。PID控制器包含了：過去，現在，未來；參考模型，干擾觀測器；閉環響應速度，系…
本文匯總了自動控制回路常見懶政、專政、蠻干、錯位和缺位問題的解決方法分享給大家，希望對大家有所幫助
大量的研究和應用偏向與大數據和市場營銷，而我們希望回歸制造業本身，聊一聊如何將人工智能應用于過程工業的核心領域：過程控制
在某聚丙烯(PP)裝置實施了先進控制，實現了生產過程優化控制，產品質量可控，牌號易于切換。該先進過程控制系統基于多變量預測控制策略。根據PP裝置的工藝特點，為實現原定效益目標，所設計的控制器主要控制功能包括生產率控制、產品質量控制、漿液濃度控制及冷卻系統控制等。…
從全廠綜合自動化的角度看，APC先進過程控制恰好處在承上啟下的重要地位。性能良好的先進控制是在線優化得以有效實施的前提，進而可將企業領導者的經營決策、生產管理和調度的有關信息及時落實到全廠生產裝置的實際運行中，并可真正實現全廠綜合優化控制。1、提高裝置操作平穩…
先進過程控制的主要技術內容有如下幾個方面：1、過程變量的采集與處理。利用大量的實測信息是先進控制的優勢所在。由于來自工業現場的過程信息通常帶有噪聲和誤差，因此，應對采集到的數據進行檢驗和調整。2、多變量動態過程模型辨識技術。先進過程控制一般都是基于模型的控制…
隨著過程工業日益走向大型化、集成化、連續化、復雜化，對過程控制的品質提出了更高的要求，控制的目標已不再局限于對某一個變量或幾個變量的平穩操作，而是越來越多地加入了以經濟效益為代表的其他控制要求，傳統的以單變量技術為基礎的控制技術已無法滿足這些需求。控制與經…
儀表死區又稱儀表的不靈敏區。輸入量的變化不致引起該儀表輸出量有任何可察覺的變化的有限區間。產生死區的原因主要是儀表內部元件間的摩擦和間歇；死區PID控制器的設定值減去過程變量(反饋值)，便得到負反饋的偏差。死區環節用來處理偏差值，偏差的絕對值小于設置的死區寬度時…
昌暉儀表專注于為用戶提供高性能的現場信號處理解決方案產品，昌暉儀表的HART隔離式安全柵和HART信號隔離器各系列產品，隔離回路干擾信號為控制室采集設備提供穩定干凈的4~20mA信號+支持HART信號的高質量雙向傳輸，確保現場HART智能儀表和控制室HART采集系統能夠充分發揮數字+…
把人員干預和過程報警看作裝置操作的知識和過程控制提升的潛在機會，能讓我們解決很多問題。希望在進行報警次數和自控率統計分析的時候能同時考慮操作事件。下圖是同行大咖在企業總結的發現問題和解決問題的流程。解決問題的方法包括消除不合理報警、改變報警優先級和范圍、儀…
從工業界的經驗來看，整個控制的解決大多依賴于PID。但是如何找到并且設置好一組好的PID參數，能夠使其與對象協同工作，通過PID控制，使閉環整個控制系統吻合或達到期望性能？本文就PID整定相關問題，幫助大家理解和應用
為何大量工程師用試湊法整定PID參數？難道是Lambda整定方法工程化不足？本文說說其中可能的原因
