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PID控制器死區作用
PID控制器死區作用
下面以水輪發電機組為例,說明死區的作用。
通過調節水輪發電機組的導水葉,改變流進水輪機組的進水量,可以控制發電機輸出的有功功率。導水葉用稱為接力器的高壓油缸來驅動。如果不停的調節導水葉,有關的機械元件將會磨損得很快。
電力系統的能量不能儲存,為了使頻率穩定,應盡可能地保證系統發出的總功率與消耗的總功率相等。調度部門根據當前頻率的情況,確定各大的電站需要發出的有功功率,電站再分解給每臺機組。對于某臺機組來說,實發的有功功率在較小的范圍內波動,不會對電力系統的頻率造成多大的影響,小機組更是如此。因此實際上沒有必要將發電機輸出的有功功率控制得非常準確。為此可以在控制有功功率的PID控制器中設置死區。
PID控制器的設定值減去過程變量(反饋值),便得到負反饋的誤差。死區環節用來處理誤差值,誤差的**值小于設置的死區寬度時,死區的輸出值為0。誤差的**值大于設置的死區寬度時,死區的輸入、輸出為線性關系,按正常的PID規律控制。
死區的輸出為0時,PID控制器的比例部分和微分部分均為0,積分部分保持不變。雖然誤差值在死區寬度設置的范圍內變化,控制器的輸出卻保持不變。此時系統處于開環狀態,雖然控制精度略為降低,卻能顯著地減輕機械部分的磨損。
死區還可以抑制由于控制器輸出量的量化造成的連續的較小的振蕩,例如用S7-300的FB 43 PULSEGEN進行脈沖寬度調制時可能出現的振蕩。
如果令死區寬度為0,死區就被關閉了。
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