工业过程控制-第3章.pptVIP

第三章过程控制仪表;;3.1过程控制仪表概述;调节器的功能;执行器的作用;3.2DDZ-III型模拟式调节器;;;调节规律

是指输出信号随输入信号的变化规律。

;PID调节规律—P控制;一、比例控制规律及其特点;根据相似三角形原理;比例度是指控制器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数。;例：一只比例作用的电动温度控制器,它的量程是100～200℃,电动控制器的输出是0～10mA,假设当指示值从140℃变化到160℃时,相应的控制器输出从3mA变化到8mA,这时的比例度为为多少？;当温度变化全量程的40%时,控制器的输出从0mA变化到10mA。在这个范围内,温度的变化和控制器的输出变化Δp是成比例的。但是当温度变化超过全量程的40%时(在上例中即温度变化超过40℃时),控制器的输出就不能再跟着变化了。

这是因为控制器的输出最多只能变化100%。所以,比例度实际上就是使控制器输出变化全范围时,输入偏差改变量占满量程的百分数。;比例度与输入输出的关系;在单元组合式仪表中，输入、输出都是统一标准信号4～20mA;;左以下图为简单水槽的比例控制系统的过渡过程。;优点：反响快，控制及时

缺点：存在余差;一、积分控制规律及其特点;结论;二、比例积分控制规律与积分时间;三、积分时间对系统过渡过程的影响;比例积分控制器对于多数系统都可采用，比例度和积分时间两个参数均可调整。

当对象滞后很大时，可能控制时间较长、最大偏差也较大；

负荷变化过于剧烈时，由于积分动作缓慢，使控制作用不及时，此时可增加微分作用。;一、微分控制规律及其特点;二、实际的微分控制规律及微分时间;当输入是一幅值为A的阶跃信号时;三、比例微分控制系统的过渡过程;微分作用具有抑制振荡的效果，可以提高系统的稳定性,减少被控变量的波动幅度,并降低余差。

微分作用也不能加得过大。

微分控制具有“超前”控制作用。;;;同时具有比例、积分、微分三种控制作用的控制器称为比例积分微分控制器。;比例度δ、积分时间TI和微分时间TD。;kc=2;ti=0.5;ki=2;td=0.5;kd=2;

s=tf(s)

Gpi=kc*(1+1/(ti*s))

Gpibaohe=kc*(1+1/(ti*s))/(1+1/(ki*ti*s))

%Gpd=kc*(1+td*s)

Gpdbaohe=kc*(1+td*s)/(1+(td*s)/kd)

subplot(2,2,1)

step(Gpi,b)

title(积分)

subplot(2,2,2)

step(Gpibaohe,b--)

title(饱和积分)

subplot(2,2,3)

gtext({???Errorusing==rfinputs,Notsupportedfornon-propermodels.})

%step(Gpd,r)

subplot(2,2,4)

step(Gpdbaohe,r--)

title(饱和微分)

gtext(kcki)

gtext(kckd)

gtext(kc);;例题分析;例题分析;例题分析;1DDZ-Ⅲ型仪表的特点及外形

特点：

测量信号：1～5V.DC；

外给定信号：4～20mA.DC；

内给定信号：1～5V.DC；

测量与给定信号的指示精度：±1％；

输入阻抗影响：≤满刻度的0.1％；

输出保持特性：－0.1％〔每小时〕；

输出信号：4～20mA.DC；

调节精度：±0.5％；

负载电阻：250～750Ω。;1-双针垂直指示器

2-外给定指示灯

3-内给定设定轮

4-自动—软手动—硬手动

切换开关

5-硬手动操作杆

6-输出指示器

7-软手动操作板键;DDZ-Ⅲ基型调节器由控制单元和指示单元组成。控制单元包括输入电路、PD与PI电路、输出电路、软手动与硬手动操作电路；指示单元包括输入信号指示电路和给定信号指示电路。;全刻度指示调节器的线路实例;主要作用一是用来获得与输入信号Vi和给定信号Vs之差成比例的偏差信号；二是将偏差信号进行电平移动。

求偏差e：V01=k(Vs－Vi);因测量信号Vi和给定信号Vs分别通过双臂电阻差模输入到运放A1的同相和反相输入端。;〔1〕求偏差

Vi–VS，进行偏差运算。

〔2〕将偏差放大

为了提高调节器对偏差的灵敏度，对其后的运算有利，这里先将偏差放大两倍。

〔3〕实现电平移动;2、PD电路分析

PD电