第四章基本控制规律.ppt

基本控制规律 位式控制 比例控制（P） 积分控制（I） 微分控制（D） 组合式（PI、PD、PID） 第一节 双位控制规律 一、双位控制 测量值给定值（e0) 输出为最大（最小） 测量值 给定值（e0) 输出为最小（最大） 又称开关控制 控制规律（理想） 一、双位控制 一、双位控制 实例：液位控制 电极、继电器、电磁阀 HH0 断路，阀全开 H≥H0 通路，阀全闭 继电器频繁动作 一、双位控制 实际的双位控制（具有中间区域） 一、双位控制 控制作用 等幅振荡、不能稳定在给定值 振幅、周期 应用 结构简单 允许被控变量有一定幅度振荡 的场合 第二节 比例控制规律 二、比例控制 控制器输出与输入成比例 Kp=p/e 放大倍数（比例增 益），有单位 比例度δ 二、比例控制 比例度δ 含义：控制器输出变化满刻 度时测量值变化相对量 二、比例控制 控制作用 能稳定下来，但有余差 减小余差，增加KP，但 稳定性变差 二、比例控制 控制作用 能稳定下来，但有余差 减小余差，增加KP，但稳定性变差 对象滞后τ较小、时间常数T较大及 放大倍数K较小时，取较小比例度δ； 反之，取较大比例度δ，求稳定 第三节、积分控制规律 控制器输出P与输入e的积分成正比 KI：代表积分速度 当输入是常数A时 三、积分控制 控制作用 能消除余差，但控制作用随时间积累 增强，控制动作缓慢 比例积分控制：控制即及时，又能消 除余差 三、积分控制 比例积分控制 TI：积分时间 当偏差为阶跃A变化时 三、积分控制 比例积分控制 当Pp=PI时 t=TI TI的含义：当积分作用与比例作用 相同时，所经历的时间 三、积分控制 比例积分控制 积分时间TI越小，积分作用越强 TI过大，余差消除慢，（ Ti无穷 大时，纯比例） TI过小，引起不稳定 可加入微分作用（滞后大；变化 大，提前控制） 第四节 微分控制规律 控制器输出P与输入e的微分（变 化速度）成正比 TD：微分时间 当e为阶跃变化时，Pt0=∞，Pt=0 ， e较小时也能进行干预，与偏差大小无 关不能单独使用。 比例微分控制 当e=mt变化时 当PP=PD时 t=TD TD含义： 超前控制 比例微分控制 TD大，微分作用强， 但过大会引起振荡，过 小作用弱，=0，纯比例 比例积分微分控制 阶跃输入 作用：既快速调节，又消除余差 三、手动自动无扰动切换 (1)无平衡无扰动切换 所谓无平衡切换，是指在自动、手动切换时，不需要事先调平衡，可以随时切换至所需要位置。所谓无扰动切换是指在切换时控制器的输出不发生变化，对生产过程无扰动。 Ⅲ型控制器由自动或硬手动向软手动的切换以及由软手动或硬手动向自动的切换均为无平衡无扰动的切换方式。 (2)有平衡无扰动的切换 凡是向硬手动方向的切换，从自动到硬手动或从软手动到硬手动，均为有平衡的无扰动切换。即要做到无扰动切换，必须事先平衡。 三、手动自动无扰动切换 （一）Ⅲ型控制器内外特性 1.正面板 2.侧面板 3.背后接线端子 4. 整机线路初读 3.4 基型控制器的操作 山东师范大学化工系仪表教研室 * 通知: 1、请学号尾数为2、8的同学交第三章第一节第二节作业，其他同学将作业交课代表。 2、交课外小设计。（每人都交） 少交一次作业扣3分，作业不合格扣2分，得优加1分,优-加0.5分，良好以下不加分。 课外小设计满分为6分。 交 作 业 喽 ！ 第四章 基本控制规律 比例作用具有动作快，调节及时，但不能克服余差之特点，过渡过程结束后，被控变量不能回到给定值上来。 TD e mt pD pP TD p 三、Ⅲ型控制器的功能实现 一、Ⅲ型控制器的功能 DDZ-Ⅲ型控制器 二、Ⅲ型控制器的构成 指示单元：测量信号Vi指示电路及显示表 : 显示 Vi的大小 给定信号Vs指示电路及显示表: 显示Vs的大小 控制单元：输入电路：偏差运算、电平移动 V01= －2(Vi -Vs) PD电路：对V01进行PD运算 PI电路：对V02信号进行PI运算 输出电路:电压V03—电流I0的转换、电平移动 附加：内给定电路:提供Vs内 软手操电路:提供VR 硬手操电路:提供VH 控制器有四种工作状态：A、M、H、保持特性： 一、Ⅲ型控制器的功能 测量 指示电路 % Vi % Vs 输入 电路 比例微 分电路 比例积 分电路 输出 电路 给定