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闭环控制下积分饱和引起的起动问题

【摘要】:1.起动存在的问题部分拖动系统在起动前的被控量与目标值之间相差较远,例如某会议室,由鼓风机吹入冷空气来降温,如图5-49所示,一般情况下,会议室在未使用前,室内的空气温度较高,所以鼓风机在起动前温差较大,从而反馈信号和目标设定值之间的偏差也较大,积分运算的结果将迅速达到上限值,出现“积分饱和”现象,使PID调节在一段时间内失去作用,结果电动机将很快升速,导致因过电流而跳闸。

1.起动存在的问题

部分拖动系统在起动前的被控量与目标值之间相差较远,例如某会议室,由风机吹入冷空气来降温,如图5-49所示,一般情况下,会议室在未使用前,室内的空气温度较高,所以鼓风机在起动前温差较大,从而反馈信号和目标设定值之间的偏差也较大,积分运算的结果将迅速达到上限值,出现“积分饱和”现象,使PID调节在一段时间内失去作用,结果电动机将很快升速,导致因过电流而跳闸。

2.解决方法1——利用外接端子切换

利用变频器提供的外接端子的“PID有效选择”功能,实现在变频器起动过程中令PID失效的作用,从而保证电动机能按变频器设定的起动时间进行起动。闭环与开环控制的切换如图5-50所示。

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图5-48 目标值的确定

a)量程为5MPa b)目标值的描述

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图5-49 风机的恒温控制

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图5-50 闭环与开环控制的切换

3.解决方法2——利用变频器自身的起动功能

(1)安川CIMR—G7A系列

功能码b5—17用于预置“PID指令用加减速时间”。当PID功能有效时,其起动过程中的加、减速时间将由b5—17功能独立决定。

(2)西门子430系列

功能码P2293为“PID上升时间”,用于起动时防止因加速太快而跳闸。

(3)丹佛斯VLT5000系列

功能码439为“工艺PID起动频率”,当收到起动信号时,变频器将转入开环控制方式运行,按加速时间加速。在达到439功能所预置的起动频率时,才转为闭环工艺控制。