PID控制下前弯式离心泵流量特性试验研究

摘要

比例系数、积分系数与微分系数作为控制器调节系统动态响应的参数，在比例积分微分（PID）控制中起到重要作用，为研究PID控制下前弯式离心泵流量控制特性，以恒定流量为控制目标，试验PID参数在不同范围内的具体表现与各环节控制特性。研究结果表明：离心泵流量控制失稳振荡会引起电机的启停；受变频器升限保护限制，比例系数过高不会缩短控制初期流量调节上升时间，反而会增加超调量、降低稳定性，因此应选较低比例系数；积分饱和造成的超调量上限为33.50%，此时继续增大积分系数可缩短稳态时间，直至系数过大影响稳定性而出现振荡；若尽量避免产生超调影响，选用比例系数为0.2，积分系数为0.5时，流量调节经初始上升阶段后在目标值附近波动并快速稳定，超调量微弱，仅为8.82%，稳态时间为7.4 s，在测试中具有最佳控制效果；与微分系数相关的流量超前调节在实际控制中作用微弱，且对调节过程中的波动没有明显改善。结合以上结论为变频离心泵流量控制中的PID调参与控制优化提出参考。

关键词

离心泵 / 流量控制 / PID控制 / 试验研究

基金资助

上海市2020年度“科技创新行动计划”技术标准项目（20DZ2204400）