北京化工大学：《自动化装置》课程电子教案（PPT教学课件）第一章 总论 第二节 调节器的相关参数与概念

第二节 调节器的参数 、 比例带PB 积分时间T 积分增益K 四、微分时间TD 五 微分增益KD 相互干扰系数F 1

1 第二节 调节器的参数 一、比例带PB 二、积分时间TI 三、积分增益KI 四、微分时间TD 五、微分增益KD 六、相互干扰系数F

一、基本定义 正反作用、PTTD、KKD 二、基本知识 1.P、I、D、PI、PD等调节器阶跃响应特性 曲线的绘制 (会在坐标上画阶跃作用下的响应曲线〉 2PT、Tn的测试方法 (根据义，实验方法)

2 ▪ 一、基本定义 ▪ 正反作用、PB、TI、TD、KI、KD ▪ 二、基本知识 ▪ 1.P、I、D、PI、PD等调节器阶跃响应特性 曲线的绘制 ▪ （会在坐标上画阶跃作用下的响应曲线） ▪ 2.PB、TI、TD的测试方法 ▪ （根据定义，实验方法）

调节器输入信号和输出信号 输入信号： 输出信号： 测量信号和给定 在偏差信号的作 信号比较的偏差信 用下，输出的变化 号，用△X表示。 量，用△Y表示。 △X=X-X 测量信号 给定信号

3 调节器输入信号和输出信号 输入信号： 测量信号和给定 信号比较的偏差信 号，用X表示。 X=Xi -Xs 输出信号： 在偏差信号的作 用下，输出的变化 量，用Y表示。 测量信号 给定信号

习惯上 △X>0—正偏差 △X<0 负偏差 正反作用的定义： △X个△Y个 正作用调节器 △X个△Y↓ 反作用调节器

4 习惯上 X>0——正偏差 X<0——负偏差 正反作用的定义： X  Y  正作用调节器 X  Y  反作用调节器

调节器的输入信号和输出信号可以是不同的 物理量。 为了用通式表示它 △X 们的特性，采用无 X 量纲方程，故都用 Xmax -Xmin 相对量来表示调节 相对输入量 器的输入和输出信 号。 △Y Y max-Y min 相对输出量

5 调节器的输入信号和输出信号可以是不同的 物理量。 ▪ 为了用通式表示它 们的特性，采用无 量纲方程，故都用 相对量来表示调节 器的输入和输出信 号。 Xmax - Xmin X x △ = Ymax - Ymin Y y △ = 相对输入量 相对输出量

一、 比例带PB 比例调节器的输出信号和输入信号成正比 y=Kpx 比例增益 K,↑→比例作用个 K,→比例作用

6 一、比例带PB 比例调节器的输出信号和输入信号成正比 Kp→比例作用 Kp →比例作用 y = Kpx 比例增益

给P调节器输入一个阶跃信号，输出信 号立即产生一个向上的跳变。 kp>1→呈现放大作用 kp<1→呈现缩小作用 Kp<l 比例调节器就是 一台放大倍数可 调节的放大器

7 给P调节器输入一个阶跃信号，输出信 号立即产生一个向上的跳变。 t x y t Kp>1 Kp1→呈现放大作用 kp< 1→呈现缩小作用 比例调节器就是 一台放大倍数可 调节的放大器

P调节器的整定参数是比例带。 Ps的定义： 输入信号的相对变化量和 输出信号的相对变化量之比。 Ar D= x100%= imax-K imin 100%= △Y 1100% 1 max min 在数量上P和Kp 之间是倒数关系

8 P调节器的整定参数是比例带。 max min max min 1 100% 100% 100% i i B p X x X X P y K Y Y Y  − = = =  − PB的定义： 输入信号的相对变化量和 输出信号的相对变化量之比。 在数量上PB和KP 之间是倒数关系

200% PB=50% 输入信号变化100% 号变化？ PB-100% 输入信号变化100% 输出100%化 PB=200% 输入信号变化100% 输出信号 50% V 币。50% P=100% 2009 50% 50% 100% 9

9 x y 100% 50% 50% PB=50% 输入信号变化100% 输出信号变化? PB=100% 输入信号变化100% 输出信号变化? PB=200% 输入信号变化100% 输出信号变化50% ? 200% 100%

对于输入范围和输出范围均相等的调节器 比例带等于 △X 100%= 100% △Y K P调节器的特点： 输出信号对输入信号的响应快速、调 节作用非常及时， P调节器有余差。若用P调节器构成控 制系统时，调节动作结束时会产生余差。 10

10 对于输入范围和输出范围均相等的调节器， 比例带等于 P调节器的特点： 1 B 100% 100% P X P Y K  = =  输出信号对输入信号的响应快速、调 节作用非常及时， P调节器有余差。若用P调节器构成控 制系统时，调节动作结束时会产生余差