PI控制
简介
是一个PI(比例积分)回路控制模块。
这个PI控制模块将收集到的数据和一个设定值比较,然后把这个差作为控制结果的反馈用于计算新的输出值,从而使系统的数据达到或稳定在设定值附近。可以用数学方法证明,在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下,PI反馈回路可以很好的保持系统的稳定。
功能
PI控制模块可以用来控制HAVC应用中的温度,压强,流量,速度等变量。它采用两种算法来调整被控制的数值。
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- 比例:使用当前值来控制。将设定值与当前输入之间的误差值和一个比例系数(Kp)相乘,然后将此乘积用于计算控制模块输出。比例控制的输出变化与输入的偏差成正比。比如说,一个电热器的控制器的比例尺范围是10°C,它的预定值是20°C。那么它在10℃的时候会输出100%,在15°C的时候会输出50%,在19°C的时候输出10%,而在20°C时会输出0。
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- 积分:使用过去值来控制。将过去一段时间内(积分时间)的误差和与一个常数Ki相乘,然后将此乘积用于计算控制模块输出。积分控制的输出与输入偏差对时间的积分成正比,积分时间的大小表征了积分控制作用的强弱。积分时间越小,控制作用越强;反之,控制作用越弱。
PI控制模块结合了以上两种控制方法,比例控制使得控制非常及时,迅速,即只要存在误差,控制器立即产生控制作用;而积分控制考虑时间累积的因素,具有消除余差的能力,从而实现较为理想的控制过程。PI控制原理图如下。
输入
输出
输入值
输出值
示例1夏天制冷过程(正比例控制)
当机组启停开关(DI)闭合且闭合且冬夏转换开关(DI)闭合, PI控制器将根据送风温度(AI)和温度设定值(变量)进行运算,运算结果驱动冷水阀输出(AO)。
示例2冬天制热过程(反比例控制)
当机组启停开关(DI)闭合且冬夏转换开关(DI)断开, PI控制器将根据送风温度(AI)和温度设定值(变量)进行运算,运算结果驱动热水阀输出(AO)。
示例3加湿过程(反比例控制)
当风机运行状态 (DI)闭合,PI控制器将根据送风湿度(AI) 和 湿度设定值(变量) 进行运算,运算结果驱动加湿阀输出(AO);
示例4除湿过程(正比例控制)
当风机运行状态(DI) 闭合, PI控制器将根据送风湿度(AI) 和湿度设定值(变量) 进行运算,运算结果驱动冷水阀输出(AO),如果除湿和制冷同时控制冷水阀输出,则一般使用最大优先策略;
示例5风机压力变频控制过程(反比例控制)
当机组开关(DI) 闭合, PI控制器将根据送风压力(AI) 和送风压力设定值(变量) 进行运算,运算结果驱动风机变频器输出(AO);
示例6水泵恒压变频控制过程(反比例控制)
当机组开关(DI) 闭合, PI控制器将根据供水压力(AI) 和供水压力设定值(变量) 进行运算,运算结果驱动水泵变频器输出(AO);
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