生物工程自動化控制第五章自動控制儀表-展示頁
2025-02-18 20:44本頁面
【正文】 最大 ， 在此區(qū)間內(nèi) ， e和 p是成比例的 。 （ 54） 10 11 比例度 是指控制器輸入的變化相對值與相應(yīng)的輸出變化相對值之比的百分?jǐn)?shù)。 8 二、比例控制 9 在雙位控制系統(tǒng)中，被控變量不可避免地會產(chǎn)生持續(xù)的 等幅振蕩過程 ，為了避免這種情況，應(yīng)該使控制閥的開度與被控變量的偏差成比例，根據(jù)偏差的大小，控制閥可以處于不同的位置，這樣就有可能獲得與對象負(fù)荷相適應(yīng)的操縱變量，從而使被控變量趨于穩(wěn)定，達(dá)到平衡狀態(tài)。 ?雙位控制器結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)控制。 圖 53 實際的雙位控制特性 圖 54 具有中間區(qū)的雙位控制過程 ?雙位控制過程中一般采用振幅與周期作為品質(zhì)指標(biāo) ,在設(shè)計雙位控制系統(tǒng)時 ， 一般希望振幅小而周期長 。 7 將上圖中的測量裝置及繼電器線路稍加改變 ， 便可成為一個具有中間區(qū)的雙位控制器 ， 見下圖 。 ?實際上的雙位控制器由于結(jié)構(gòu)上的原因和儀表不靈敏的存在，不能在被控參數(shù)達(dá)到給定值時立即引起輸出變化，只能當(dāng)偏差達(dá)一定數(shù)值時控制器才發(fā)生變化。 5 一、雙位控制 6 理想的雙位控制器其輸出 p與輸入偏差額 e之間的關(guān)系為 圖 51 理想雙位控制特性 圖 52 雙位控制示例 ?雙位控制規(guī)律即：控制器只有兩個輸出值，執(zhí)行器也相應(yīng)有開或關(guān)兩個極限工作位置。 即 經(jīng)常是假定控制器的輸入信號 e是一個階躍信號 ，然后來研究控制器的輸出信號 p隨時間的變化規(guī)律 。第五章 自動控制儀表 內(nèi)容提要 ? 概述 ? 基本控制規(guī)律及其對系統(tǒng)過渡過程的影響 ? 雙位控制 ? 比例控制 ? 積分控制 ? 微分控制 ? 模擬式控制器 ? 基本構(gòu)成原理及部件 ? DDZⅡ 型電動控制器 1 ? 數(shù)字式控制器 ? 數(shù)字式控制器的主要特點 ? 數(shù)字是控制器的基本構(gòu)成 ? KMM型可編程序調(diào)節(jié)器 ? 可編程序控制器 ? 概論 ? 可編程序控制器的基本組成 ? 可編程序控制器的編程語言 ? OMRON C 系列 PLC ? 應(yīng)用實例 2 第一節(jié) 概論 3 ?自動控制儀表在自動控制系統(tǒng)中的作用是將被控變量的測量值與給定值相比較 ， 產(chǎn)生一定的偏差 ， 控制儀表根據(jù)該偏差進(jìn)行一定的數(shù)學(xué)運(yùn)算 ， 并將運(yùn)算結(jié)果以一定的信號形式送往執(zhí)行器 。 ?控制儀表經(jīng)歷三個發(fā)展階段 ? 基地式控制儀表 ? 單元組合式儀表中的控制單元 ? 以微處理器為基元的控制裝置 第二節(jié) 基本控制規(guī)律及其對系統(tǒng)過渡過程的影響 4 ?控制器的控制規(guī)律是指控制器的輸出信號與輸入信號之間的關(guān)系 。 在研究控制器的控制規(guī)律時 控制器的基本控制規(guī)律 位式控制 （ 其中以雙位控制比較常用 ） 、 比例控制（ P） 、 積分控制 （ I） 、 微分控制 （ D） 及它們的組合形式 ， 如 比例積分控制 （ PI） 、 比例微分控制 （ PD） 和 比例積分微分控制 （ PID） 。雙位控制又稱繼電接觸控制。即實際特性曲線有一個中間區(qū)。 由于設(shè)置了中間區(qū) ， 當(dāng)偏差在中間區(qū)內(nèi)變化時 ， 控制機(jī)構(gòu)不會動作 ， 因此可以使控制機(jī)構(gòu)開關(guān)的頻繁程度大為降低 ， 延長了控制器中運(yùn)動部件的使用壽命 。 結(jié)論 ?被控變量波動的上 、 下限在允許范圍內(nèi) ， 使 周期長 些比較有利 。適用于單容量對象及對象特性好、負(fù)荷變化較小、過程滯后小、工藝允許被控參數(shù)在一定范圍內(nèi)波動和要求不高的場合。 圖 55 簡單的比例控制系統(tǒng)示意圖 如左圖 ， 根據(jù)相似三角形原理 ebapepba ??? 或,對于具有比例控制的控制器 eKp P?比例控制的放大倍數(shù) KP是一個重要的系數(shù)， 它決定了比例控制作用的強(qiáng)弱。 圖 56 比例度示意圖 （ 55） 12 舉例 DDZⅡ 型比例作用控制 ， 溫度刻度范圍為 400～800℃ ， 控制器輸出工作范圍是 0～ 10mA。 13 將式 （ 54） 的關(guān)系代入式 （ 55） ， 經(jīng)整理后可得 ? 比例度 δ 與放大倍數(shù) KP成反比 。 結(jié)論 ?Kp越大 ,比例控制越強(qiáng) .但工業(yè)生產(chǎn)上所用比例控制器常采用比例度代替比例放大倍數(shù)，表示比例調(diào)節(jié)作用的強(qiáng)弱。 ?比例度與比例放大倍數(shù)互為倒數(shù)。 ?比例控制系統(tǒng)的控制結(jié)果會產(chǎn)生余差，這是比例控制器的固有控制特性所決定的。 ?為了減少余差，可以增大比例放大倍數(shù)，也就是減小了比例度。一般地，適當(dāng)?shù)卦龃蟊壤糯笙禂?shù)，即減小比例度，使比例控制作用增強(qiáng)。 ?工業(yè)上常見系統(tǒng)的比例度選取范圍為： 壓力系統(tǒng)： 3070% 流量系統(tǒng)： 40100% 物位系統(tǒng)： 2080%
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