控制阀(杨玉东).ppt

减压阀及控制阀专题介绍 杨玉东 2007年10月10日 直接作用式调压器 指挥器作用式调压器 直接作用式减压调压器原理 直接作用式减压调节器 直接作用式减压调节器 直接作用式背压/泄压调压器原理 背压/泄压调压器 指挥器作用式减压调节器－两路控制器 指挥器作用式减压调压器 指挥器作用式减压调节器－荷载压力释放型 指挥器作用式背压/泄压调节器原理 背压/泄压调节器 第二章 控制阀 控制阀的内部结构 控制阀的常用压力等级 控制阀的耐压能力 控制阀的流量特性 控制阀的流量特性 第三章 控制阀的控制仪表及附件 定位器 定位器的主要作用 阀门定位器接受调节器（控制器）输出的控制信号，去驱动调节阀动作，并利用阀杆的位置进行反馈，将位移信号直接与阀位比较，改善阀杆行程的线性度，克服阀杆的各种附加摩擦力，消除被调介质在阀上产生的不平衡力的影响，从而使阀位对应于调节器的控制信号，实现正确定位。修正阀门流量特性－当所选的阀不能达到所希望的特性时，或希望改变所选阀门的特性时，定位器可能帮助改善阀门特性。 气动阀门定位器能够增大调节阀的输出功率，减小调节信号的传递滞后，加快阀杆的移动速度等。 喷嘴挡板机构 放大器 波纹管 阀门定位器 阀门定位器原理 阀门定位器原理 正反作用 4195基地式控制器 4195基地式控制器 PID控制 PID参数 比例控制 比例控制是一种最基本的控制方式。其控制器的输出与输入的误差信号成比例的关系，即输出信号变化量与输入信号变化量成比例的关系。当仅用比例控制作用时，在噪声干扰信号的作用下系统的输出存在稳态的误差，既不可能达到预期的设定值。 从y=Kc[e+1/Ti∫t0e(t)dt+Td de/dt]式中可以看到当比例带增加时稳态误差减小，但一直有误差存在，显然仅靠比例的作用不可能实现无余差跟踪。要想获得稳态无余差性能，需要在基本比例控制作用的基础之上引入积分控制规律。 比例积分控制 比例微分控制 比例微分控制 比例积分微分控制 PID参数整定 在工程实践中应用最为广泛的控制是比例，积分控制微分控制，简称PID控制，又称PID调节。它结构简单，操作灵活，性能优越，成为工业控制的主要技术之一，为了有效地实现控制效果，PID控制既可以P控制，又可以PI、PD、PID的形式出现，也有其他形式的出现，也有其他的变形，在很多情况下不一定需要全部的三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例单元不可以缺少的。 PID采用了一类相对规定的结构，通过调整三个参数（Kc、Ti、Td ）以适应各种各样的受控对象，PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 PID调节： y=Kc[e+1/Ti∫t0e(t)dt+Td de/dt] 式中：y为输出变化量，y=y0+Kc?e Kc为比例度，比例带PB=1/Kc； e为输入偏差，e=SP-PV； Ti为积分时间； Td为微分时间。 PB（比例带）越大输出越小，也就是说输出值的振幅越小。 Ti（积分时间）越大输出变化越慢 对一个自动控制系统，如果在进入稳态后仍然存在稳态的误差，则称为这个控制系统是由稳态误差的控制系统。为了消除稳态的误差在控制器中必须引入积分项，积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加积分项也会增加，这样即便误差很小，积分项也会随着时间的加大而加大，推动控制器的输出变化量减小使稳态误差进一步减小，直到等于0。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。 在微分控制中控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比例。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件或有滞后组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。 Td（微分时间）越大输出振动频率越大 解决的办法是使抑制误差作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。 * 调压器的概念 调压器的定义 调压器是利用系统自身动力进行压力控制的机械装置