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基于PID系统的单向测径仪具备自动控制功能

2019-07-04 09:16
蓝鹏测控
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单向测径仪是基于PID控制功能的在线检测控制设备,它能不间断的控制外径尺寸,并且为闭环控制,对高质量生产有着重要作用。

基于PID系统的单向测径仪具备自动控制功能

PID控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单,鲁棒性好和可靠性高,被广泛用于工业控制当中。单向测径仪就是利用该调解系统进行外径自动控制的。

单向测径仪是根据实测线径与设定标称值之间的偏差,来控制挤塑机螺杆转速或牵引机的转速,使实际的线径尽可能地接近标称值。

PID控制器是一种线性控制器,它根据给定值r(t)与实际输出值y(t)构成控制偏差:

e(t)=r(t)-y(t)

将偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制,故称PID控制器。其控制规律为:

基于PID系统的单向测径仪具备自动控制功能

式中:

Kc - 比例系数

TI - 积分时间常数

TD - 微分时间常数

PID 控制特点

原理简单,使用方便

适应性强:可以广泛应用于各个工业控制领域

鲁棒性强:即其控制品质对被控对象特征的变化不大敏感

比例环节

P调节对偏差信号e(t)能够及时作出反应,无任何丝毫的滞后。简单来说,对于比例环节,偏差一旦产生,控制器就会立即产生控制作用,以减少偏差。

积分环节

I调节器的输出不仅与偏差信号的大小有关,还与偏差存在的时间长短有关。在工业控制中,积分环节通常和其他控制策略一起使用。简单来讲,积分环节主要用于消除静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数TI,TI越大,积分作用越弱,反之则越强。

基于PID系统的单向测径仪具备自动控制功能

微分环节

微分调节只与偏差的变化成比例,偏差变化越剧烈,由微分调节器给出的控制作用越大,从而及时地抑制偏差的增长,提高系统的稳定性。微分环节能够反映偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号值变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减小调节时间。

基于PID系统的单向测径仪具备自动控制功能

PID控制系统的特性主要由比例系数 KP、积分系数KI和微分系数KD来确定。为了取得较好的控制效果,应恰当地选择三个系数。如果取得太小,则系统的响应速度太慢,反馈控制效果不好。如果取得太大,则会造成系统不稳定而发生震荡。

采用外径反馈控制以后,其产品线径的变化明显改善。采用外径反馈控制以后,完全消除了外径的慢速漂移变化。产品线径的变化范围从原来的 0.05mm 以上,减小到±0.01mm 以内,大大提高了产品的质量。

以上就是单向测径仪采用的PID控制系统,做到线缆电缆、橡胶、塑料等的外径尺寸自动控制,保证生产质量。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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