單向測徑儀是基于PID控制功能的在線檢測控制設(shè)備,它能不間斷的控制外徑尺寸,并且為閉環(huán)控制,對高質(zhì)量生產(chǎn)有著重要作用。
PID控制是最早發(fā)展起來的控制策略之一,由于其算法簡單,魯棒性好和可靠性高,被廣泛用于工業(yè)控制當(dāng)中。單向測徑儀就是利用該調(diào)解系統(tǒng)進行外徑自動控制的。
單向測徑儀是根據(jù)實測線徑與設(shè)定標(biāo)稱值之間的偏差,來控制擠塑機螺桿轉(zhuǎn)速或牽引機的轉(zhuǎn)速,使實際的線徑盡可能地接近標(biāo)稱值。
PID控制器是一種線性控制器,它根據(jù)給定值r(t)與實際輸出值y(t)構(gòu)成控制偏差:
e(t)=r(t)-y(t)
將偏差的比例(P)、積分(I)和微分(D)通過線性組合構(gòu)成控制量,對被控對象進行控制,故稱PID控制器。其控制規(guī)律為:
式中:
Kc- 比例系數(shù)
TI- 積分時間常數(shù)
TD- 微分時間常數(shù)
PID 控制特點
原理簡單,使用方便
適應(yīng)性強:可以廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)控制領(lǐng)域
魯棒性強:即其控制品質(zhì)對被控對象特征的變化不大敏感
比例環(huán)節(jié)
P調(diào)節(jié)對偏差信號e(t)能夠及時作出反應(yīng),無任何絲毫的滯后。簡單來說,對于比例環(huán)節(jié),偏差一旦產(chǎn)生,控制器就會立即產(chǎn)生控制作用,以減少偏差。
積分環(huán)節(jié)
I調(diào)節(jié)器的輸出不僅與偏差信號的大小有關(guān),還與偏差存在的時間長短有關(guān)。在工業(yè)控制中,積分環(huán)節(jié)通常和其他控制策略一起使用。簡單來講,積分環(huán)節(jié)主要用于消除靜差,提高系統(tǒng)的無差度。積分作用的強弱取決于積分時間常數(shù)TI,TI越大,積分作用越弱,反之則越強。
微分環(huán)節(jié)
微分調(diào)節(jié)只與偏差的變化成比例,偏差變化越劇烈,由微分調(diào)節(jié)器給出的控制作用越大,從而及時地抑制偏差的增長,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。微分環(huán)節(jié)能夠反映偏差信號的變化趨勢(變化速率),并能在偏差信號值變得太大之前,在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信號,從而加快系統(tǒng)的動作速度,減小調(diào)節(jié)時間。
PID控制系統(tǒng)的特性主要由比例系數(shù) KP、積分系數(shù)KI和微分系數(shù)KD來確定。為了取得較好的控制效果,應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x擇三個系數(shù)。如果取得太小,則系統(tǒng)的響應(yīng)速度太慢,反饋控制效果不好。如果取得太大,則會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定而發(fā)生震蕩。
采用外徑反饋控制以后,其產(chǎn)品線徑的變化明顯改善。采用外徑反饋控制以后,完全消除了外徑的慢速漂移變化。產(chǎn)品線徑的變化范圍從原來的 0.05mm 以上,減小到±0.01mm 以內(nèi),大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
以上就是單向測徑儀采用的PID控制系統(tǒng),做到線纜電纜、橡膠、塑料等的外徑尺寸自動控制,保證生產(chǎn)質(zhì)量。
本文由保定市藍(lán)鵬測控科技有限公司編寫
審核編輯 黃昊宇
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