在当前的自动化生产中,不仅需要自动测量功能,而且还将自动控制功能添加到单向直径规中,以实现更高质量的生产。单向测径仪是基于PID控制功能的在线检测与控制装置。它可以连续控制外径尺寸,并且是一种闭环控制,在高质量生产中起着重要作用。 PID控制是最早开发的控制策略之一。由于其算法简单,鲁棒性好,可靠性高等优点,在工业控制中得到了广泛的应用。单向直径计使用中介系统自动控制外径。单向直径规根据实际测得的线径与设定的标称值之间的偏差来控制挤出机的螺杆速度或牵引机的速度,以使实际的线径尽可能接近标称值。 PID控制器是一种线性控制器,它根据给定值r(t)和实际输出值y(t)构成控制偏差:e(t)= r(t)-y(t)偏差(P),积分(I)和微分(D)中的任意一个通过线性组合形成控制量以控制受控对象,因此称为PID控制器。其控制规律为:其中:Kc-比例系数,TI-积分时间常数,TD-导数时间常数,PID控制特性。原理简单,易用,适应性强:可广泛应用于各种工业控制领域,鲁棒性强:即控制质量对被控对象特性的变化不是很敏感。在比例链接中,P调整可以及时响应偏差信号e(t),而不会出现任何滞后。简而言之,对于比例链接,一旦发生偏差,控制器将立即具有控制作用以减小偏差。在积分部分中,I调节器的输出不仅与偏差信号的大小有关,而且与偏差存在的时间长短有关。在工业控制中,积分环节通常与其他控制策略一起使用。简而言之,积分链接主要用于消除静态错误并提高系统的无错误度。积分作用的强度取决于积分时间常数TI。 TI越大,积分作用越弱,反之亦然。在差动环节中,差动调节仅与偏差的变化成比例。偏差变化越大,差动调节器提供的控制效果就越大,从而抑制了时间偏差的增加并提高了系统的稳定性。差分链路可以反映偏差信号的变化趋势(变化率),并且可以在偏差信号值变得太大之前将有效的早期校正信号引入系统,从而加快了系统的动作速度和减少调整时间。 PID控制系统的特性主要由比例系数KP,积分系数KI和微分系数KD决定。为了获得更好的控制效果,三个系数应该进行适当选择。如果采集量太小,则系统的响应速度太慢,反馈控制效果不好。如果采集太大,系统将变得不稳定并振荡。采用外径反馈控制后,其生产线直径的变化得到明显改善。采用外径反馈控制后,外径的缓慢漂移被完全消除。产品线直径的变化范围从原来的0.05mm减小到小于±0.01mm,极大地提高了产品质量。
