.第章 自动控制仪表

第4章自动控制仪表

§4.1概述一、控制系统按被调参数的变化规律分类：定值调节系统：给定值为常数；随动调节系统：给定值为变数，要求跟随变化；程序控制调节系统：按预定时间顺序控制参数。二、控制目的的实现：通过人为设定或计算机程序直接给出一定的输出——简单；将设定值与实测值进行比较，以其差值大小控制调节器动作，直至差值达到允许的误差范围。第五章自动控制仪表

§4.1概述三、控制仪表的分类：基地式控制仪表检测、控制、显示组合在一起的一类仪表。单元组合式控制仪表在系统规定的统一的通讯方式下，按要求给出相应的控制信号。计算机控制系统以计算机为中心控制单元，以测试仪表、执行机构等单元为外围设备的系统。§4.2基本控制规律控制规律：控制系统输入与输出之间的关系。按控制目标分类：限位控制：在输出超出设定的上下限时控制器改变输出状态；连续控制：根据测量值与设定值的差异（差值）连续调整输出（控制参数）。一、限位控制控制规律AB断开，低位，开启阀门；AC导通，高位，关闭阀门。控控制结果：将液位限制在BC之间。ABC限位控制的过渡曲线ptytyHyL限位控制器电路举例24VDC0ABC控ABCAB断开——阀门开启；AC接通——阀门关闭CB电磁阀二、连续控制——PID控制根据输入量与设定值差异的大小连续调整输出量的大小。分类：P控制——比例控制PI控制——比例积分控制PD控制——比例微分控制PID控制——比例微分积分控制1.P调节输出量与被控量的差值成正比。P=KP

·e放大倍数KP：输出量与被控量的差值的比例系数。比例度：控制器输入变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数。放大倍数KP与比例度成反比KP（）值的影响KP值过大（值过小）系统反应过于灵敏，容易造成过度调节，产生大幅振荡。KP值过小（值过大）系统反应过于迟钝，调节时间长，余差大。KP值（值）适中经过少数几个减幅振荡后，逐渐趋于稳定，有一定的余差。2.PI调节加入锅积分巷调节联的目寺的：介缩短哲大偏疏差的绣调节胆时间备，消被除余房诚差。积分负调节让方法仿：输栗出量海与输挠入偏寇差对摊时间桂的积谋分成婚正比惰。对于跌较大亡的偏雀差，间容易迫导致搁调节淡时间塑过长趴，调含节量乖过大怠而出查现超骑调。玻因而福通常蛋与比刻例调饱节共效同使毁用。积分驳时间Ti的影浓响Ti值过申小系统挪反应腿过于中灵敏船，容乔易造宋成过讨度调柔节，悉产生永大幅辩振荡泉。Ti值过速大积分兽作用心不明柏显，恐调节仅时间共长，姥余差然大。Ti值适蕉中经过写少数研几个辉减幅粘振荡叶后，刑逐渐犹趋于袍稳定裤，无吨余差桑。3.PD调节加入轰微分饱调节扒的目杆的：厕防止京出现桃超调横现象昨。积分码调节振方法早：输颗出量耗与输颗入偏允差对胁时间撇的微思分成栋正比驶。—恐—根赖据被泪控参拦数变切化的燃快慢近进行切调节渴，属烈超前此控制如。对于熊固定按的偏责差，诊没有轧输出洁。因斗而不腥能消端除余停差，横通常息与比木例调镰节共悠同使励用。微分绵时间TD的影载响TD值过荒大系统锣反应撕过于肌灵敏移，调昌节时疗间长靠，余谊差大理，有坏时甚曲至会窃出现班大幅鲜振荡标。TD值过过小积分朱作用藏不明袖显，仗超调然量大。TD值适休中经过非少数浙几个房诚明显拌减幅娘振荡粒后，粥逐渐时趋于慕稳定黄。特别健是对赚有较涝大滞猾后的乐系统炸作用黑尤为释明显。4.拨P粥ID调节同时韵采用制比例寺、积忌分、额微分阅调节评方法昼。通过剧适当颂调整普比例项常数脂、积豆分时疗间、私微分副时间脚等三携个参枯数的厅大小跪，确脊定各妻种调律节作厦用的按强弱供。采用颜比例什积分怠微分垦（PI担D）调节候，既锤能快饰速进鱼行控疑制，峰又能滔消除猜余差报，对走反应颗较慢趴的系猫统也陆能进薯行有掉效的镰控制舒，因龟而具庸有较声好的节控制础性能斜。PI课D控制樱方法盖是目折前参这数连师续控签制系见统中脾普遍麦采用席的控劈燕制方跪法。几种葛调节啦方法鸽的比恭较P调节PI调节PD调节PI这D调节§4.捞2模拟帮量PI唯D控制脉器一、欲基本轰构成比较港环节将测制量值昂与设裂定值芝进行辩比较霉（电确流、猛电压然、气猜压相拢减）陪，产富生偏倒差信有号。放大妥器将偏内差信鬼号、功反馈亭信号勇、载钻波信拢号叠管加后鸦进行焦放大渴。反馈历环节将输截出信然号通终过一汪定的伤运算画关系溪反馈倦到放鱼大器齐的输她入端伶，以猾实现途比例圆、积印分、愚微分茂等控不制规铺律。给定伯信号比较柄环节测量亮信号偏差放大暮器输出奸信号反馈检环节-二、DD壶Z—Ⅲ电滚动控疏制器1.仪表事的特平点采用职国际举电工剂委员垂会（IE纲C）推荐摧的统如一标浙准信昆号：4~袭20mADC或哭1~怎5V着DC琴，信号约电流舱与电肆压的塑转换花电阻椅为2寨50。高度钟集成天化，虎可靠丛性高肚，维塑修量如少。全系垄统统音一采谣用2肚4V旷DC电源愉供电显，单炒元仪浙表无药须单插独设昌置电痰源。功能律齐全天，结愈构合性理。具有本安（本领质安滴全）组性能魄。二、DD姥Z—Ⅲ电延动控拔制器2.基本童功能控制狭功能自动悲控制宫：针砖对偏武差，肿按PI说D规律仙自动伙调整序输出敌。手动脑控制菜：由屿人工炎直接坛设定棉输出姥值—撕—遥窑控执呈行器余。软手滩动：踏输出观随时阵间按举一定棒的速咳度增蜂加或质减小彩。硬手番动：领瞬间革直接萄改变添输出罗值。显示获功能输入仿显示窄、设姥定值霸显示抢、手冰动给骗定显暖示、秧输出洪显示妇、（答输出尚）限外位报摩警。调整闷功能给定液输入榴调整今：控制障参数泉整定底：无干行扰切啄换在不忍同的伸控制傻方式娃相互介切换新过程映中，存输出术参数缺和系竭统状四态不哨发生扭突变响。无干焰扰切服换的贸实现句：在切赛换前笑，调团节手臣动输雨出参筐数或灯设定危值，益使输温出值瓜与自爪动输港出值庆保持配一致挠。二、DD星Z—Ⅲ电索动控印制器3.结构溜原理输入黄电路PD电路PI电路输出贪电路软手动悄电路硬手仓动电记路显示极电路内给定香电路给定肃显示外给定危值测量顺信号输出仅信号二、DD絮Z—Ⅲ电援动控因制器4.外形厨结构仪表拔整体业为长亿方体寻，伸稼入控砖制箱太（盘铁）内扭部PI柴D参数独设定甚位于托仪表赔内部运，拉掌开整皱个仪屑表，挠可用休螺丝屋刀调勿整变撕阻器海。炉温舒控制§4.疾3数字惑量控红制器通过A/扒D，直D/封A转换母，可拦以实盟现模私拟量艺与数丸字量樱之间妻的相贴互转均化。数字钟量控枣制器狮的基能本结钢构原示理为拜：A/笋DAI蠢ODI进OI/北O模拟网量信熊号模拟首量信戏号CP套U计算击电路D/陪AAI非ODI完OI/卵O模拟修量信脊号模拟剃量信醋号数字PI叉D调节日器(D种ig紫it赏al订P落ID叫C素on固tr言ol扫le茧r交)数字双调节塌器例数字论量控秘制器序的分乳类单回耻路数指字控葵制器为适祥应DD版Z系列祖单元蛛模式锡（功掏能、惭外形会）而丝式设计辛的简沃易计撇算机父控制算系统艺。PL下C控制京器