北京化工大学：《自动化装置》第二节 调节器的参数

第二节调节器的参数 P调节器 I调节器 PI调节器 四、D调节器 五、PD调节器 PID调节器

第二节 调节器的参数 一、P调节器 二、I调节器 三、PI调节器 四、D调节器 五、PD调节器 六、PID调节器

本节重点内容提示: 、基本定义 正反作用、PB、T1、TD、K、KD 基本知识 1.P、I、D、PI、PD、PID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) Bn、TTD的测试方法 义,实验方法)

▪ 本节重点内容提示： ▪ 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、PID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的定义 输入信号=测量信号和给定信号比较的 偏差信号,用ΔX表示: △X=X;一X 给定信号 测量信号 输出信号=在偏差信号的作用下,输出 产生的变化量,用△Y表示

调节器输入信号和输出信号的定义 输入信号＝测量信号和给定信号比较的 偏差信号，用X表示： 输出信号＝在偏差信号的作用下，输出 产生的变化量，用Y表示。 给定信号 测量信号 X＝ Xi – Xs

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

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能是不 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。 相对输入量x=△X/( Imax-Xmn) 输入范围 相对输出量y=△Y( YYmax-Ymin) 输出范围

调节器的输入信号和输出信号可能是不 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。 相对输入量 x= X/(Ximax-Ximin) 相对输出量 y=Y/(Ymax-Ymin) 输入范围 输出范围

P调节器 P调节器的输出信号和输入信号成 y=kX kn=比例增益 个→比例作用个 kp↓→比例作用↓

一、P调节器 P调节器的输出信号和输入信号成正比。 y=kpx kp ＝比例增益 kP→比例作用 kP  →比例作用

给P调节器输入一个阶跃信号,输出儕 号立即产生一个向上的跳变。 kn>1→呈现放大作 用 kpl 大倍数可调的放大器 Kp<I

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 kp1 Kp<1

P调节器的整定参数是比例带。 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。 PB=100% △X/(X imax imin/100%=100% △Y/(Ymx-Ymin) P 在数量上PB和Kp之间是倒数关系

P调节器的整定参数是比例带。 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。 PB= x 100%= X/(Ximax-Ximin) 100%= 1 100% y Y/(Ymax-Ymin) KP 在数量上PB和KP之间是倒数关系

P=50%输入信号变化100%轴m号变化? P2=100%输入信号变化10%输出%化 200%输入信号变化100%输出信 50% 50% 100%

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 PB=(△X/△Y)100%=(1/Kp)100% 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

对于输入范围和输出范围均相等的调节 器，比例带等于 PB=(X/Y)100%=(1/KP）100% 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