超调有什么问题?

亲爱的控制工程:我在看《回归基础》8月刊关于闭环控制的内容。对超调的主要担忧是什么?为什么这是一个问题，而管理者不能阻止它?

理想的控制器应该能够将过程变量快速移动到所需的设定值，而不会超过设定值。有时控制器会将变量推向设定值，因为它知道它可能会超过或超过期望的值，并且必须转身并返回。在许多应用程序中，这不是问题。例如，假设你想要控制心流。传感器是一个流量计，控制器是一个阀门。假设一切都是合适的尺寸，阀门应该能够轻松地适应所需的流量，所以如果它比设定值高一点或低一点也没什么大不了的，因为它可以很容易地逆转它的努力。

但是，假设你试图通过调节燃烧器的天然气量来控制一大罐液体的温度。如果液体太冷，而你试图快速提高温度，控制器可能会把气体调到最高。但是，如果超过设定值，控制器就无法使液体冷却。没有可用的反向努力。最终，一些热量会消散，一些可能会被进入储罐的较冷的原料带走，但除了关闭燃烧器之外，可能没有反控制措施。

更复杂的是，假设水箱里装满了香草布丁，过热会导致它燃烧。你想让它沸腾，但不要太热。在这些情况下，必须对控制器进行编程，使其不能通过期望的点，否则产品可能会被破坏。

控制器可以通过编程来避免超调，但这通常是以牺牲攻击性为代价的。当它接近设定值时，它必须越来越慢地控制，这拖长了达到期望值所需的时间。

有关该主题的更深入的讨论，请阅读文章理解过程控制中的导数，特别是由Vance VanDoren撰写的侧栏。

皮特Welander,pwelander@cfemedia.com

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?您应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得您和您的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。