洁净室外气空调箱特性与节能之研究课件

PID控制應用於廠務控制系統

PIDControlAppliedFacilityControlSystem魏志昌Chih-ChangWei

PID控制應用於廠務控制系統

PIDControlA大綱

PID理論概述

外氣空調箱控制一般空調箱控制冰水系統控制

吸塵系統控制排氣系統控制大綱PID理論概述調節部操作部控制對象檢出部外亂控制量目標值±封閉式控制迴路的方塊圖空調自動控制-1空調自動控制迴路採用封閉式控制迴路，如上方塊圖：而封閉式控制環路的最大特徵是，信號流動是呈現封閉式的。（1）控制量：係指控制對象的物理量，相當於室內溫度、溼度。（2）目標值：相當於設定溫度；也就是當室內溫度希望被保持在22℃時所指的控制目標溫度。調節部操作部控制對象檢出部外亂控制量目標值±封閉式控制迴路的（3）外亂：係指空調中的各種負荷。例如，室內人員數的變動、照明的有無、外氣溫度、間隙風、日照等，均屬於外亂負荷；因此經常成為混淆控制目標值的主原因。（4）控制對象：係指冰水閥、鍋爐、冷凍主機等機器設備。（5）檢出部：是用來測定控制量，也可視為溫度、壓力、風速、風壓或流量等的測定元件，並提供信號(測定值)給調節部。（6）調節部(比較器)：利用測定值和目標值作比較和判斷，所得之偏差量而產生操作信號給操作部。（7）操作部：接受前段(調節部)的調整信號後，驅動裝置設備動作例如：控制閥

(Valve)或控制開關(Switch)等裝置能夠自動執行控制操作。空調自動控制-2（3）外亂：空調自動控制-2二位控制是最基本的控制模式其特點是：1.構造簡單2.單價廉3.容易調整維修，但精密度較差。在偏差(誤差)大於＋△EP才會改變輸出狀態，小於－△EP時，控制器再改變其輸出，2△EP通常稱為差隙或差量(differentialgap)或稱之為中性區域(neutralzone)。所為差隙係指二位控制通(ON)斷(OFF)動作之間的距離。有了適當的差隙，才可避免控制的獵覓現象(Hunting)或短循環(Shortcycling)。二位控制(ONOFFControl)二位控制是最基本的控制模式二位控制(ONOFFContr

以電動閥的動作為例，在理論上，若設定值為22℃，當夏季冷房之室溫高於22℃時，控制冰水的電動閥的閥開度為100%，若室溫低於22℃時，閥開度為0%。理論上電動閥的開度不是全開就是全關(無差隙存在的狀況)。實際上閥的開度無法瞬間完成，而且有差隙存在。當設定值為22℃，實際的測定值必須比設定值高出1℃才可使閥開啟，且須比設定值低1℃才能使閥閉合，使閥由全開到全關的最小溫度差是2℃即所謂之差隙。二位控制(ONOFFControl)以電動閥的動作為例，在理論上，二位控制(ONOFF比例（P）控制比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差訊號成比例關係。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差（Steady-stateerror）。比例調節作用：是按比例反應系統的偏差，系統一旦出現了偏差，比例調節立即產生調節作用用以減少偏差。比例作用大，可以加快調節，減少誤差，但是過大的比例，使系統的穩定性下降，甚至造成系統的不穩定。

比例（P）控制比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出積分（I）控制

對一個自動控制系統，如果在進入穩態後存在穩態誤差，則稱這個控制系統是有穩態誤差（SystemwithSteady-stateError）。為了消除穩態誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取關於時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小，直到等於零。積分調節作用：是使系統消除穩態誤差，提高無差度積分（I）控制對一個自動控制系統，如果在進入穩態後存在穩微分（D）控制

自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振盪甚至失穩。其原因是由於存在有較大慣性的元件和有滯後(delay)的元件，使力圖克服誤差的作用，其變化總是落後於誤差的變化。解決的辦法是使克服誤差的作用變化要有些”超前”。微分調節作用：微分作用反映系統偏差信號的變化率，具有預見性，能預見偏差變化的趨勢，因此能產生超前的控制作用，在偏差還沒有形成之前，已被微分調節作用消除。因此，可以改善系統的動態性能。微分（D）控制自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現書上的常用口訣先是比例後積分，最後再把微分加曲線振盪很頻繁，比例度盤要放大曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳曲線偏離回復慢，積分時間往下降曲線波動週期長，積分時間再加長曲線振盪頻率快，先把微分降下來動差大來波動慢，微分時間應加長書上的常用口訣先是比例後積分，最後再把微分加外氣空調箱控制外氣空調箱控制各段閥體控制各段閥體控制AHU恆溫恆濕控制AHU恆溫恆濕控制冰水系統架構冰水系統架構9℃二次泵控制9℃二次泵控制溫水系統熱回收控制溫水系統熱回收控制溫水泵控制溫水泵控制溫水系統熱回收控制PID溫水系統熱回收控制PIDTCWP控制溫度PID圖TCWP控制溫度PID圖TT/HTSENEOR

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