自动检测技术及仪表控制系统课件(第十章).pptVIP

* * 返回目录 控制器在自动化控制系统中起控制作用。它将来自变送器的测量 信号与给定值相减以得到偏差信号，然后对偏差信号按一定的控制规律进行运算，运算结果为控制信号，输出至执行器。习惯上，单元组合仪表和单个仪表形式的控制器常称调节器，如 DDZ-II型电动调节器，DDZ-III型电动调节器和可编程调节器等。 第十章 控制规律 一 控制器的控制规律的概念 图10－1是单回路控制系统方框图。在该控制系统中，被控量由于 受扰动d（如生产负荷的改变，上下工段间的生产不平衡现象等）的 影响，常常偏离给定值，即被控变量产生了偏差 （10-1） 式中，e为偏差；xs为测量值；xm为给定值。 控制器接受了偏差信号e后，按一定的控制规律使其输出信号 ΔI发生变化，通过执行器改变操纵量q，以抵消干扰对被控量θ的影 响，从而使被控量回到被控量上来。 控制器 执行器 被控 对象 变送器 图10－1 单回路控制系统方框图 返回目录 d 被控量能否回到给定值上，或者以什么样的途径、经过多长时间回到给定值上来，这不仅仅与被控对象特性有关，而且还与控制器的特性有关. 只有熟悉了控制器的特性，才能达到自动控制的目的。 控制器的控制规律就是控制器的输出信号随输入信号（偏差）变 化规律。这个规律常常称为控制器的特性。 必须强调指出，在研究控制器特性时，控制器的输入是被控量（测量值）与给定值之差即偏差e，而控制器的输出是控制接受偏差后，相应的输出信号的变化量ΔI。 对控制器而言，习惯上，e0称正偏差；e0称负偏差； e0， 相应的ΔI0，则该控制器称正作用控制器； e0， 相应的ΔI0， 则该控制器称反作用控制器。 基本控制规律有比例（P）、积分（I） 、微分（D）三种。 由这些控制规律组成P、PI、PD、PID等几种工业上常用的控制规律。 返回目录 二 控制规律的表示方法 不少控制仪表输入和输出的物理量是不同的，特别是基地式控制 器，它们的输入信号可能是温度、压力等，而输出信号为20～100kpa 或0～10mADC等。为了用一个统一的式子表示控制器的特性，可用相 对变化量来表示控制器的输入和输出，即控制器的输入是偏差相对输 入信号范围的比值，输出变化量相对于输出信号范围的比值。即 , (10-2) 式中 ----输入信号范围； ----输出信号范围； X----用相对变化量表示的控制器输入； I----用相对变化量表示的控制器输出； Δx----控制器的输入偏差，为方便起见，后面用x表示； ΔI----控制器的输出变化量，后面用I表示。 返回目录 控制器的特性用相对变化量X和I的关系式表示，一般有如下5 种表示方法。 微分方程表示法 传递函数表示法 频率特性表示法