第四章控制器的作用规律

1、4-0简介、ST、控制器是控制系统的基本环节之一，也是系统中控制仪表的核心部分。根据控制要求和被控对象的特点，应采用不同动作规则的控制器。4-0引言，ST，控制器的两个研究方面：动作规则：p(t)=f(e(t)，即传递函数的结构。也称为控制法或调控法。2.动作强度：每个动作规则的控制强度。传递函数中反映的是分子和分母中的系数。结束、4-1两位控制器、ST、受控变量在设定的上限和下限之间变化，调节器的输出只有两种状态(0或1)。图4-2，图4-3，例1浮球锅炉水位的两位控制。受控量输出曲线，4-1双位控制器，ST、图4-4，示例2双位压力开关。结束，下限值(P下限):由给定值弹簧设定，上限值(P

2、上限):由振幅差弹簧设定，P上限=P下限，P上限：0千克/厘米28千克/厘米2，P=0.7kg千克/厘米22.5千克/厘米2，所需范围为6.4千克/厘米27.5千克/厘米2 (2)调整振幅差弹簧2.2格，4-2比例作用规则，st、比例作用规则(P):控制器的输出变化与输入(偏差)变化成比例。k比例系数，4-2比例作用定律，ST，例：浮式水位比例控制系统，比例带(或PB):当控制器的输出变化100%时，其输入变化的百分比(数值等于被控量的变化)。图4-5，示例：4-2比例作用定律，ST，比例控制器的输出曲线：t，t，h，h，t0，t0，比例控制器的特性：存在静态偏差，原因是控制器的输出取决于偏差

3、的存在。比例作用的静态偏差，4-2比例作用规则，ST，带比例控制器的单罐水位控制系统的过渡过程：4-2比例作用规则，ST，GQ (S)，H。特征：(1)非周期过程，无振荡；(2)存在差异控制，比例系数KP越大(或越小)，静态偏差越小。4-2比例作用规则，ST，TI积分时间。TI integral acTIon，h，t，t，t0，t1，图4-13，4-3 integral action rule，ST，如果输入偏差为h，则输出，当t=TI，=h，因此，TI等于控制器的，4-3 integral action rule，ST，如果单容水位控制系统中的Gc(s)被替换，则控制系统的闭环传递函数，当阶

4、跃扰动为0时，图4-16，END，4-3 integral action rule，ST，Ti积分时间；比例带，4-4比例积分作用规则，积分时间的物理意义：积分输出达到比例输出所需的时间。假设t=Ti，实际上，积分时间通常被定义为积分输出达到100%比例输出所需的时间。4-4比例积分作用规律，ST，单罐水位控制系统的动态过程与比例积分控制器：相比，(1)阻尼系数增大，过渡过程变得更加稳定。(2)随着温度的升高，转变过程的振荡趋于平缓。(纯积分)，(纯积分)，4-4比例积分动作规则，积分时间对系统转换过程的影响：图4-19，END，4-5比例微分动作规则，ST，控制器的微分动作意味着其输出与输入

5、的微分成比例，即偏差变化的速度。这样，当偏差快速变化时，差动动作可以起到先导控制的作用。然而，当偏差不变时，微分输出将消失，因此微分作用和比例作用经常形成比例微分(PD)控制器。或，微分时间常数；Td微分时间，4-5比例微分作用定律，ST、实际比例微分控制器的传递函数：Kp比例系数；比例带；时差。KD微分放大系数，4-5比例微分作用规律，ST，实际比例微分控制器的输出特性：图4-21，带比例微分控制器的水位控制系统的动态过程：图4-23，气动比例微分控制器的实现：图4-22，微分时间对过度过程的影响：图4-24，结束，简而言之，微分作用，4-6比例积分微分作用规律，ST，比例积分微分作用规律(PID):比例、积分和微分作用的结合。实际PID控制器的传递函数：4-6 PID作用规律，PID控制器的输出特性：图4-25，带PID控制器的液位控制系统的动态过程：图4-26，p，I，PI，PD和PID控制效果的比较：图4-27，END，本章练习库，4不同的反馈环节可以得到不同的控制规律，K，GF (S)，XI (S)，XO (S)，4-7。控制器动作规律的实现方法，ST、1。气动比例控制器图4-30，2。气动比例积分控制器图4-。4-7控制器动作规则的实现方法，st、P测试、cd、图4-1图4-3、ST、图4-4、ST、图4-5、ST、图4-10、ST、图4-11、ST