Illustration 5.3: Response of a lev

Illustration 5.3: Response of a level system with PI control to a set-point change. We will now look at the above system to a change in the set-point from 1 m to 1.1 m i.e. A m). The inlet flow will be constant at 0.001 m3/s. The controller constants are as before. The closed loop transfer function is

Note that this equation is in radians (not degrees!). The student should do the inverse transform i order to check the above result. The response is plotted in Figure 5.8.

Figure 5.8: Response of the level system with PI control to a change in the set-point.
It is helpful to look at the differences between the two types of control looked at so far(P and PD. The proportional control was not oscillatory, but did not bring the response back to the set-point. The PI control was oscillatory, but did bring the level in the tank back to the set-point. Which type of control is better? The answer will depend on the process that we are controlling: normally it is best if the response of the process is returned to the set-point. However in the case of liquid levels in ta there is no reason to insist that the level return to the set-point, as long as the liquid level does not reach the top or bottom of the tank. In fact tight process control of liquid level can be bad control, as we can see if we look at the manipulated variable(the flow out of the t in Example 5.2(the response of the PI process to a load disturbance). This variable is plotted in Figure 5.9

The flow out of the tank for the P control rises slowly to the value of the input step change(to force the flow out to become equal to the flow in), while the PI control forces the flow out to a periodic function, the maximum value of which is approximately 1.5 times larger than the initial disturbance(of 0.0001 m3/s). Thus the P control gives a smooth transfer between two steady-states, while the Pl control magnifies the inlet disturbance so that the disturbance to the outlet flow is up to 1.5 times as large. This may cause serious control problems downstream of the tank. Note that this discussion is only relevant to level control where the magnitude of the flow out of the tank is as important as the level(i.e. the value of the manipulated variable is as important as the value of the controlled variable). In most cases the controlled variable is much, more important than the manipulated variable, and PI control is more suitable, as the controlled variable will be forced back to the set-point.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ภาพที่ 5.3: ตอบสนองของระบบควบคุม PI ที่มีระดับการเปลี่ยนแปลงจุดที่ตั้ง เราจะมีลักษณะที่ข้างระบบการเปลี่ยนแปลงในจุดชุดจาก 1 m เป็น 1.1 m เช่น A m) การไหลเข้าจะคงที่ที่ 0.001 m3/s ค่าคงที่ตัวควบคุมจะเป็นก่อน ฟังก์ชั่นโอนปิดทราบว่า สมการนี้เป็นเรเดียน (ไม่องศา) นักเรียนควรทำการแปลงผกผันที่ฉันสั่งซื้อเพื่อตรวจสอบผลข้างต้น การตอบสนองเป็นพล็อตในรูปที่ 5.8รูปที่ 5.8: ตอบสนองของระบบระดับควบคุม PI จากการเปลี่ยนแปลงในจุดชุด การดูความแตกต่างระหว่างสองชนิดของการควบคุมที่มองการไกล (P และ PD การควบคุมสัดส่วนไม่ได้ oscillatory แต่ไม่ได้นำการตอบสนองกลับไปยังชุดจุด ตัวควบคุม PI oscillatory แต่ไม่นำระดับในถังกลับไปจุดตั้ง ชนิดใดดีกว่า คำตอบจะขึ้นกับการที่เรามีการควบคุม: ปกติจะเป็นที่ดีที่สุดถ้าการตอบสนองของกระบวนการถูกส่งกลับไปยังชุดจุด อย่างไรก็ตาม ในกรณีของระดับของเหลวใน ตา มีเหตุผลเพื่อยืนยันว่า ระดับกลับไปจุดตั้ง ตราบเท่าที่ระดับของเหลวไม่ถึงด้านบนหรือด้านล่างของถัง ในความเป็นจริงกระบวนการแน่นควบคุมระดับของเหลวสามารถควบคุมไม่ดี เราสามารถเห็นได้ถ้าเรามองไปที่ตัวแปรถูกจับ (การไหลจาก t ในตัวอย่างที่ 5.2 (การตอบสนองของกระบวนปี่โหลดไฟฟ้า) ตัวแปรนี้ถูกพล็อตในรูปที่ 5.9การไหลออกจากถังสำหรับเพิ่มขึ้นการควบคุม P ช้ากับมูลค่าของการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการป้อนข้อมูล (เพื่อบังคับการไหลออกจะกลายเป็นเท่ากับการไหลใน), ในขณะที่ตัวควบคุม PI บังคับการไหลออกไปยังฟังก์ชันประจำงวด ค่าสูงสุดซึ่งเป็นประมาณ 1.5 เท่าใหญ่กว่ารบกวนเบื้องต้น (ของ 0.0001 m3/s) ดังนั้น การควบคุม P ให้โอนย้ายระหว่างสองมั่นคงอเมริกา ในขณะที่การควบคุม Pl ขยายรบกวนทางเข้าเพื่อให้รบกวนการไหลออกอยู่ถึง 1.5 เท่า นี้อาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงควบคุมน้ำของถัง หมายเหตุว่า คำอธิบายนี้จะเกี่ยวข้องกับการควบคุมระดับสำคัญเป็นระดับ (นั่นคือค่าของตัวแปรที่แรก ๆ เป็นที่สำคัญเป็นค่าของตัวแปรควบคุม) ขนาดของการไหลออกจากถัง ในกรณีส่วนใหญ่ ตัวแปรควบคุมเป็นมาก ยิ่งสำคัญกว่าตัวแปรแรก ๆ และควบคุม PI เหมาะสมมาก ตามตัวแปรควบคุมจะถูกบังคับให้กลับไปจุดตั้ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ภาพประกอบ 5.3: การตอบสนองของระบบในระดับที่มีการควบคุม PI ไปสู่การเปลี่ยนแปลงการตั้งจุด ตอนนี้เราจะดูที่ระบบดังกล่าวข้างต้นมีการเปลี่ยนแปลงในการตั้งจุดตั้งแต่ 1 เมตรถึง 1.1 เมตรเช่นเมตร) การไหลเข้าจะคงที่ 0.001 M3 / S ค่าคงที่ควบคุมมีความเป็นมาก่อน ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนวงปิดจะทราบว่าสมการนี้เป็นเรเดียน (ไม่องศา!) นักเรียนควรทำแปลงผกผันฉันเพื่อตรวจสอบผลดังกล่าวข้างต้น การตอบสนองเป็นพล็อตในรูปที่ 5.8. รูปที่ 5.8. การตอบสนองของระบบในระดับที่มีการควบคุม PI การเปลี่ยนแปลงในการตั้งจุดมันจะมีประโยชน์ที่จะดูที่ความแตกต่างระหว่างทั้งสองประเภทของการควบคุมการมองที่เพื่อให้ห่างไกล (P และพีดี . การควบคุมสัดส่วนไม่ได้แกว่ง แต่ไม่ได้นำการตอบสนองกลับไปตั้งจุด. การควบคุม PI เป็นแกว่ง แต่ไม่นำระดับในถังกลับไปตั้งจุด. ซึ่งประเภทของการควบคุมจะดีกว่าหรือไม่ คำตอบจะขึ้นอยู่กับกระบวนการที่เราจะควบคุม:. ปกติมันจะดีที่สุดถ้าการตอบสนองของกระบวนการที่ถูกส่งกลับไปตั้งจุดอย่างไรก็ตามในกรณีของระดับของเหลวใน TA มีเหตุผลที่จะยืนยันว่าผลตอบแทนในระดับที่จะ ตั้งจุดตราบใดที่ระดับของเหลวไม่ถึงด้านบนหรือด้านล่างของถัง. ในความเป็นจริงการควบคุมกระบวนการตึงตัวของระดับของเหลวสามารถควบคุมไม่ดีเท่าที่เราสามารถดูได้ว่าเรามองไปที่ตัวแปรจัดการ (การไหลออกของ T ในตัวอย่างที่ 5.2 (การตอบสนองของกระบวนการ PI เพื่อรบกวนการโหลด) ได้. ตัวแปรนี้จะพล็อตในรูปที่ 5.9 การไหลออกจากถังเพิ่มขึ้นการควบคุม P ช้ามูลค่าของการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการป้อนข้อมูล (ที่จะบังคับให้ไหล ออกจะกลายเป็นเท่ากับการไหลใน) ในขณะที่การควบคุม PI บังคับให้ไหลออกไปยังฟังก์ชั่นเป็นระยะ ๆ ค่าสูงสุดซึ่งจะอยู่ที่ประมาณ 1.5 เท่ามีขนาดใหญ่กว่าความวุ่นวายครั้งแรก (0.0001 M3 / s) ดังนั้นการควบคุม P จะช่วยให้การถ่ายโอนได้อย่างราบรื่นระหว่างสองมั่นคงของรัฐในขณะที่การควบคุม Pl ขยายรบกวนขาเข้าเพื่อให้รบกวนการไหลเต้าเสียบถึง 1.5 ครั้งมีขนาดใหญ่ ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาการควบคุมอย่างจริงจังปลายน้ำของรถถัง โปรดทราบว่าการสนทนานี้เป็นเพียงที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมระดับที่สำคัญของการไหลออกของรถถังที่มีความสำคัญเป็นระดับ (เช่นค่าของตัวแปรจัดการที่มีความสำคัญเป็นค่าของตัวแปรที่ควบคุมได้) ในกรณีส่วนใหญ่ตัวแปรควบคุมเป็นอย่างมากที่สำคัญมากกว่าตัวแปรปรับและควบคุม PI เหมาะมากขึ้นเป็นตัวแปรควบคุมจะถูกบังคับกลับไปตั้งจุด