自动化控制原理.ppt

1 自动化控制原理AutomaticControlPrinciple 主讲 谢静超Email xiejc Tel 010 6739 1608转803 2 第三章调节器和调节系统的调节过程 3 第一节引言 一般热工对象的调节系统都是由调节对象 发信器 调节器和执行器这几个环节组成 调节过程是调节系统动态特性的表现 它的好坏决定于组成调节系统的各环节的性质 在第二章中 我们详细论述了调节对象的动态特性 介绍了热工系统中常用的发信器 本章我们将阐述调节器的基本原理和它的动态特性 一些典型调节器的结构 说明调节对象和调节器的特性对调节过程的影响 如何正确地选择调节器及其参数的整定 应用常用的对数频率特性的概念来分析和研究调节系统 最后介绍现代控制理论中的一些基本概念及执行器的类型和选择计算 4 房间温度调节系统原理图 5 一 调节器的功用和分类 在调节系统中 除调节对象外 我们将调节器 发信器和执行器等总称为调节设备 一般热工调节器的功用是 将发信器测得的被调参数的输出实际值与要求的值进行比较 确定它们之间的相对误差 并产生一个使误差为零或为微小值的控制信号 使被调参数回复到要求的值或在要求的偏差范围内波动 调节器这种能够产生控制信号的作用就叫做控制作用 6 调节器的分类 调节器按其调节规律或控制作用特性分类 主要有如下几种 双位或继电器型调节器 比例调节器 积分调节器 比例积分调节器 重定或再调调节器 比例微分调节器 比例积分微分调节器 7 调节器的分类 调节器也可以按照在工作时的动力的种类进行分 如 直接作用式调节器 气动调节器 液动调节器 电动调节器 在制冷空调中 调节器以直接作用式 气动和电动的为最多 8 调节器的分类 调节器也可以按照在工作方式进行分类 正作用调节器反作用调节器 9 调节器的选用 由被调对象的性质及包括安全性 成本 可靠性及准确性等因素在内的工作条件所决定 在制冷空调系统中 对于所采用的调节器的要求是 结构简单 运行性能稳定和良好 耐用可靠 维修方便 价廉 因此 对于一般调节 常采用结构简单而价廉的双位调节器和比例调节器 当调节质量要求高时 则采用比例积分调节器 10 二 调节器元件 在制冷 空调系统所用的调节仪表中 间接作用式调节器 直接作用式调节器 11 补充 基地式调节器 简单的专用调节器往往和传感器 执行器都装在一起 结构紧凑使用方便 但是它的被调参数不能改变 例如 空调器的调温器 液化气用的调压器 汽轮机用的调速器等都是专为某种用途涉及的 它只能调节温度 压力 转速 不能改为其它参数之用 没有通用性 正因为是专用的 它的输入 输出信号可以是非标准的 12 补充 单元组合式调节器 与基地式调节器相反 这种调节器是通用的 被调参数种类取决于所配的变送器 任何一种变送器输出的标准信号 都可以提供给这种调节器 它的输出变量也是符合标准制式的 可以传送给任何一种用标准信号控制的执行器 既可用它调温度 也可用它调压力或者其它参数 通用性强是它的最大有点 但是必然不能做成固定的完整系统 必须是能够灵活组合的积木式结构 由功能不同的若干单元搭配起来工作所以叫单元组合式 13 常用调节器有以下主要特性 调节范围 调节对象中调节参数的最大值与最小值之间的范围称为调节范围 即调节器在这一范围内工作 呆滞区 呆滞区又称无感区或呆滞带 是指不致引起调节机关产生动作的调节参数对给定值的