化学工业出版社：《化工仪表及自动化》课程教材电子教案（PPT课件讲稿，第三版）第九章 基本控制规律

化学工业出版社 Www. Clp com. c 化工仪表及自动化 第九章基本控制规律

化学工业出版社 www.cip.com.cn 化工仪表及自动化 第九章 基本控制规律

内容提要 化学工业出版社 WW. CIp. com. cn ■位式控制 双位控制 ■具有中间区的双位控制 ■多位控制 ■比例控制 ■比例控制规律及其特点 比例度及其对控制过程的影响 ■积分控制 ■积分控制规律及其特点

化学工业出版社 内容提要 www.cip.com.cn ◼ 位式控制 ◼ 双位控制 ◼ 具有中间区的双位控制 ◼ 多位控制 ◼ 比例控制 ◼ 比例控制规律及其特点 ◼ 比例度及其对控制过程的影响 ◼ 积分控制 ◼ 积分控制规律及其特点 1

化学工业出版社 内容提要 WW. CIp. com. cn ■比例积分控制规律与积分时间 ■积分时间对系统过渡过程的影响 微分控制 ■微分控制规律及其特点 ■实际的微分控制规律及微分时间 ■比例微分控制系统的过渡过程 ■比例积分微分控制

化学工业出版社 内容提要 www.cip.com.cn ◼ 比例积分控制规律与积分时间 ◼ 积分时间对系统过渡过程的影响 ◼ 微分控制 ◼ 微分控制规律及其特点 ◼ 实际的微分控制规律及微分时间 ◼ 比例微分控制系统的过渡过程 ◼ 比例积分微分控制 2

化学工业出版社 概论 WW. CIp. com. cn 控制器的控制规律是指 控制器的输出信号与输入信号之间的关系。 在研究控制器的控制规律时 经常是假定控制器的输入信号e是一个阶跃信号 然后来研究控制器的输出信号p随时间的变化规律

化学工业出版社 概论 www.cip.com.cn 3 控制器的控制规律是指 控制器的输出信号与输入信号之间的关系。 即 p = f (e) e = z − x 经常是假定控制器的输入信号e是一个阶跃信号， 然后来研究控制器的输出信号p随时间的变化规律。 在研究控制器的控制规律时

化学工业出版社 概论 WW. CIp. com. cn 控制器的基本控制规律 位式控制(其中以双位控制比较常用) 比例控制(P)、积分控制(I)、微分控制 (D)

化学工业出版社 概论 www.cip.com.cn 控制器的基本控制规律 位式控制（其中以双位控制比较常用）、 比例控制（P）、积分控制（I）、微分控制 （D）。 4

化学工业出版社 第一节位式控制 WW. CIp. com. cn ■一、双位控制 理想的双位控制器其输岀p与输入偏差额c之间的关系为 MAx ,e>0(或e0 P max 图9-1理想双位控制特性 图9-2双位控制示例

化学工业出版社 第一节 位式控制 www.cip.com.cn ◼ 一、双位控制 5 ( )        = , 0 0 , 0( 0) min max p e e p e e p 或 或 理想的双位控制器其输出p与输入偏差额e之间的关系为 图9-1 理想双位控制特性 图9-2 双位控制示例

第一节位式控制 化学工业出版社 WW. CIp. com. cn 具有中间区的双位控制 将上图中的测量装置及继电器线路稍加改变,便可成 为一个具有中间区的双位控制器,见下图。由于设置了中 间区,当偏差在中间区内变化时,控制机构不会动作,因 此可以使控制机构开关的频繁程度大为降低,延长了控制 器中运动部件的使用寿命。 关 hL 图9-3实际的双位控制规律 图9-4具有中间区的双位控制过程 6

化学工业出版社 第一节 位式控制 www.cip.com.cn 6 将上图中的测量装置及继电器线路稍加改变，便可成 为一个具有中间区的双位控制器，见下图。由于设置了中 间区，当偏差在中间区内变化时，控制机构不会动作，因 此可以使控制机构开关的频繁程度大为降低，延长了控制 器中运动部件的使用寿命。 图9-3 实际的双位控制规律 ◼ 二、具有中间区的双位控制 图9-4 具有中间区的双位控制过程

化学工业出版社 第一节位式控制 WW. CIp. com. cn 结论 双位控制过程中一般采用振幅与周期作为品质指标 被控变量波动的上、下限在允许范围内,使周期长 些比较有利。 双位控制器结构简单、成本较低、易于实现,因而 应用很普遍

化学工业出版社 第一节 位式控制 www.cip.com.cn 双位控制过程中一般采用振幅与周期作为品质指标 结论 被控变量波动的上、下限在允许范围内，使周期长 些比较有利。 双位控制器结构简单、成本较低、易于实现，因而 应用很普遍。 7

化学工业出版社 第一节位式控制 WW. CIp. com. cn 多位控制 对系统的控制效果较好,但会使控制装置的复杂 程度增加。 100% 50% 图9-5三位控制器特性图

化学工业出版社 第一节 位式控制 www.cip.com.cn ◼ 三、多位控制 对系统的控制效果较好，但会使控制装置的复杂 程度增加。 图9-5 三位控制器特性图 8

化学工业出版社 第二节比例控制 WW. CIp. com. cn 在双位控制系统中,被控变量不可避免地会产生持续的 等幅振荡讨程,为了避免这种情况,应该使控制阀的开度 与被控变量的偏差成比例,根据偏差的大小,控制阀可以 处于不同的位置,这样就有可能获得与对象负荷相适应的 操纵变量,从而使被控变量趋于稳定,达到平衡状态。 O 图9-6水槽液位控制

化学工业出版社 第二节 比例控制 www.cip.com.cn 9 在双位控制系统中，被控变量不可避免地会产生持续的 等幅振荡过程，为了避免这种情况，应该使控制阀的开度 与被控变量的偏差成比例，根据偏差的大小，控制阀可以 处于不同的位置，这样就有可能获得与对象负荷相适应的 操纵变量，从而使被控变量趋于稳定，达到平衡状态。 图9-6 水槽液位控制