調(diào)節(jié)器及調(diào)節(jié)作用規(guī)律概要

1、Company name船舶電氣與自動化船舶電氣與自動化DMU1-3 調(diào)節(jié)器及調(diào)節(jié)作用規(guī)律調(diào)節(jié)器及調(diào)節(jié)作用規(guī)律輪機自動化教研室輪機自動化教研室DLMU調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器執(zhí)行執(zhí)行機構(gòu)機構(gòu)控制控制對象對象測量測量單元單元p(t)q(t)y(t)b(t)r(t)e(t)+-f(t)引言DLMU系統(tǒng)為偏差驅(qū)動系統(tǒng)為偏差驅(qū)動調(diào)節(jié)器的輸入是被控量的偏差值調(diào)節(jié)器的輸入是被控量的偏差值調(diào)節(jié)器的輸調(diào)節(jié)器的輸出出是是控制量控制量可看作一個對象或環(huán)節(jié)可看作一個對象或環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)器的作用規(guī)律調(diào)節(jié)器的作用規(guī)律：引言( ) ( )p tf e tDLMU引言正作用式正作用式隨著測量值的增隨著測量值的增加，調(diào)節(jié)器的輸加，調(diào)節(jié)器的輸出

2、也增加出也增加兩種類型兩種類型調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器反作用式反作用式隨著測量值的增隨著測量值的增加，調(diào)節(jié)器的輸加，調(diào)節(jié)器的輸出減小出減小DLMU引言調(diào)節(jié)器研究的兩個方面：調(diào)節(jié)器研究的兩個方面：1. 作用規(guī)律作用規(guī)律：p(t)=f(e(t)，即傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)。，即傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)。也稱控制規(guī)律或調(diào)節(jié)規(guī)律。也稱控制規(guī)律或調(diào)節(jié)規(guī)律。2. 作用強度作用強度：每一種控制規(guī)律的控制強度。反映：每一種控制規(guī)律的控制強度。反映在傳遞函數(shù)中，如比例系數(shù)、積分時間、微分在傳遞函數(shù)中，如比例系數(shù)、積分時間、微分時間時間。DLMU主要內(nèi)容 1-3-1 位式位式調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器器 1-3-2比例比例調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器器 1-3-3比例微分比例微

3、分調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器器 1-3-4比例比例積積分分調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器器 1-3-5比例比例積積分微分分微分調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器器DLMU雙位雙位執(zhí)行執(zhí)行機構(gòu)機構(gòu)控制控制對象對象測量測量單元單元p(t)q(t)y(t)b(t)r(t)e(t)+-f(t) 1-3-1雙雙位作用位作用規(guī)規(guī)律律DLMU 1-3-1雙雙位作用位作用規(guī)規(guī)律律被控量在設(shè)定的上限和下限之間變化，調(diào)節(jié)器的輸出只有兩個狀態(tài)（0或1）。DLMU 1-3-1雙雙位作用位作用規(guī)規(guī)律律被控量在設(shè)定的上限和下限之間變化，調(diào)節(jié)器的輸出只有兩個狀態(tài)（0或1）。例1 浮子式鍋爐水位的雙位控制系統(tǒng)被控量輸出曲線執(zhí)行機構(gòu)水位與電動機通斷之間的關(guān)系圖被控量動作范圍開關(guān)( )p

4、 t1minemaxe( )e t雙位作用規(guī)律DLMU1-浮子室 2-浮子 3-調(diào)節(jié)板框架 4-樞軸 5-上、下限銷釘6、12-同極性同極性永久磁鐵；7-靜觸點 8-開關(guān)箱 9-轉(zhuǎn)軸 10-轉(zhuǎn)桿 11-動觸點 1-3-1雙雙位作用位作用規(guī)規(guī)律律例例1： 浮子式輔鍋爐水位雙位調(diào)節(jié)器浮子式輔鍋爐水位雙位調(diào)節(jié)器如何調(diào)整水位的上下限值？上下限值區(qū)間的幅度太小有什么樣的結(jié)果？DLMU 1-3-1雙雙位作用位作用規(guī)規(guī)律律例例2：雙位式壓力調(diào)節(jié)器：雙位式壓力調(diào)節(jié)器 根據(jù)測量壓力的上限值根據(jù)測量壓力的上限值和下限值輸出不同的開和下限值輸出不同的開關(guān)量信號，關(guān)量信號，如：如：鍋爐蒸汽壓力鍋爐蒸汽壓力日用淡水壓力

5、日用淡水壓力空氣瓶壓力空氣瓶壓力等等給定彈簧給定彈簧：調(diào)整的是壓力開關(guān)的下限值幅差調(diào)整旋鈕幅差調(diào)整旋鈕：調(diào)整幅差（上限值）YT-1226型壓力調(diào)節(jié)器DLMU 1-3-1雙雙位作用位作用規(guī)規(guī)律律YT-1226型壓力調(diào)節(jié)器PLP=0.07+ (0.25-0.07) *X/10調(diào)幅旋鈕標(biāo)記有10個格的刻度檔：DLMUP執(zhí)行執(zhí)行機構(gòu)機構(gòu)控制控制對象對象測量測量單元單元p(t)q(t)y(t)b(t)r(t)e(t)+-f(t) 1-3-2 比例作用比例作用規(guī)規(guī)律律DLMU 1-3-2 比例作用比例作用規(guī)規(guī)律律1、比例作用規(guī)律（、比例作用規(guī)律（P）：控制器的輸出變化量與輸入（偏差） 變化量成比例。K比例

6、系數(shù)K 比例作用強 K 比例作用弱 t0t( )e t( )p t0Kee( )( )p tK e tDLMU例2：浮子式水位比例控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥 出水 進水 水柜 h支點 浮子 浮子桿 杠桿 abh 1-3-2 比例作用比例作用規(guī)規(guī)律律施加外部擾動akhb( )( )ap te tbDLMUl如何改變比例系數(shù)？如何改變比例系數(shù)？l為什會存在靜態(tài)偏差？為什會存在靜態(tài)偏差？ 控制器的輸出依賴于偏差的存在而存在。假設(shè)無偏差，則控制器的輸出依賴于偏差的存在而存在。假設(shè)無偏差，則閥的開度恢復(fù)平衡前的狀態(tài)，平衡被打破。閥的開度恢復(fù)平衡前的狀態(tài)，平衡被打破。l靜態(tài)偏差與比例系數(shù)的關(guān)系靜態(tài)偏差與比例系數(shù)的關(guān)系

7、 K越大，穩(wěn)態(tài)時靜態(tài)偏差越小，反之亦然。越大，穩(wěn)態(tài)時靜態(tài)偏差越小，反之亦然。 l適用場合適用場合 比例調(diào)節(jié)器廣泛應(yīng)用于對被控量穩(wěn)態(tài)精度要求不是很高的比例調(diào)節(jié)器廣泛應(yīng)用于對被控量穩(wěn)態(tài)精度要求不是很高的場合場合 1-3-2 比例作用比例作用規(guī)規(guī)律律DLMU2、比例帶、比例帶（或（或 PB）：是指調(diào)節(jié)器的相對輸入量與相對輸出是指調(diào)節(jié)器的相對輸入量與相對輸出量之比的百分數(shù)量之比的百分數(shù).(6560)/(10050)100%32%(105)/(204)CCCCmAmAmAmA例：mmaxmaxaxmax/( )100%100100%/OiiOe XPBp XKRXepX當(dāng)控制器的輸出作100%（全行程，

8、如閥開-關(guān)）變化時，其輸入量變化（數(shù)值上等于被控量的變化）的百分數(shù)。 1-3-2 比例作用比例作用規(guī)規(guī)律律R為量程系數(shù)，在單元組合儀表中，R=1，則PB=1/K100%。DLMUl比例帶越小，比例作用越強；比例帶越大，比例比例帶越小，比例作用越強；比例帶越大，比例作用越弱。作用越弱。 l控制對象慣性大的控制系統(tǒng)，可使比例帶小一點，控制對象慣性大的控制系統(tǒng)，可使比例帶小一點，如溫度、粘度等控制系統(tǒng)，其控制對象慣性比較如溫度、粘度等控制系統(tǒng)，其控制對象慣性比較大，可選定大，可選定PB = 50左右。反之，對于控制對左右。反之，對于控制對象慣性小的控制系統(tǒng)，比例帶可適當(dāng)選定大一點，象慣性小的控制系統(tǒng)

9、，比例帶可適當(dāng)選定大一點，如液位控制系統(tǒng)，其控制對象慣性都比較小，可如液位控制系統(tǒng)，其控制對象慣性都比較小，可選定選定PB = 7080。l在調(diào)節(jié)器上都設(shè)有比例帶調(diào)整旋鈕，用來設(shè)定比在調(diào)節(jié)器上都設(shè)有比例帶調(diào)整旋鈕，用來設(shè)定比例帶例帶，一般在一般在5300之內(nèi)之內(nèi)。 1-3-2 比例作用比例作用規(guī)規(guī)律律DLMU噴嘴擋板反饋波紋管杠桿支點測量波紋管測量值輸出設(shè)定彈簧氣源放大器 1-3-2 比例作用比例作用規(guī)規(guī)律律例3： 氣動比例調(diào)節(jié)器設(shè)測反MMMDLMU230pFlpFl測測出反假設(shè)給定值沒有變化，即M設(shè)=0 ，則：23pFlpKpFl 測測出測反23FlKFl 測反lF為波紋管的截面積，兩者一般

10、相等ll為力臂，一般固定不變lK為負數(shù)負作用（作用方式） 1-3-2 比例作用比例作用規(guī)規(guī)律律DLMU23FlKFl 測反l如何調(diào)整比例帶（比例系數(shù)）？ 改變反饋力臂的長度改變反饋力臂的長度，來，來調(diào)整比例系數(shù)調(diào)整比例系數(shù)（K比例帶比例帶PB），），實物上通過比例帶旋鈕可以左右移動反饋波紋管的位置實物上通過比例帶旋鈕可以左右移動反饋波紋管的位置來實來實現(xiàn)現(xiàn)。左移 l3增長負反饋增強 K減小 PB增大比例作用減弱；反之。l實際在調(diào)節(jié)器的工作過程中，杠桿上還會產(chǎn)生一些附加力矩，如噴嘴氣流產(chǎn)生的反作用力矩、各個彈性部件產(chǎn)生的變形力矩等。但由于附加力矩很小，只要K足夠大，這些可以忽略不計，因此未予考慮

11、 1-3-2 比例作用比例作用規(guī)規(guī)律律DLMUl總結(jié)總結(jié)1、比例作用規(guī)律實現(xiàn)簡單，控制作用及時，是其它、比例作用規(guī)律實現(xiàn)簡單，控制作用及時，是其它控制規(guī)律（雙位除外）的基礎(chǔ)；控制規(guī)律（雙位除外）的基礎(chǔ)；2、比例作用強弱取決于比例帶或比例系數(shù)，比例帶、比例作用強弱取決于比例帶或比例系數(shù)，比例帶大比例作用弱，比例系數(shù)大比例作用強；大比例作用弱，比例系數(shù)大比例作用強；3、比例作用控制導(dǎo)致系統(tǒng)存在靜態(tài)偏差，比例作用、比例作用控制導(dǎo)致系統(tǒng)存在靜態(tài)偏差，比例作用強，靜態(tài)偏差小，但無法避免。強，靜態(tài)偏差小，但無法避免。 1-3-2 比例作用比例作用規(guī)規(guī)律律DLMU 1-3-3 比例微分作用規(guī)律比例微分作用規(guī)

12、律 3、微分作用（、微分作用（D）：控制器的微分作用是指其輸出與輸入的微分，即偏差變化速度成比例。d ( )( )dde tp tSt實際微分作用的輸出特性Sd為微分系數(shù)DLMU微分作用特點：微分作用特點：1、微分作用的輸出與偏差的絕對值沒有關(guān)系微分作用的輸出與偏差的絕對值沒有關(guān)系2、根據(jù)根據(jù)偏差偏差變化速度，超前控制，抵制偏差變化速度，超前控制，抵制偏差：a) 偏差出現(xiàn)開始，控制作用較強偏差出現(xiàn)開始，控制作用較強b) 當(dāng)偏差值變化緩慢時，微分控制作用微弱當(dāng)偏差值變化緩慢時，微分控制作用微弱c) 偏差為常數(shù)時，微分控制器沒有輸出偏差為常數(shù)時，微分控制器沒有輸出3、微分控制無法消除偏差，只能作為

13、一種輔助控制作用。、微分控制無法消除偏差，只能作為一種輔助控制作用。4、常用于控制對象慣性大，時延較明顯的對象。、常用于控制對象慣性大，時延較明顯的對象。 1-3-3 比例微分作用規(guī)律比例微分作用規(guī)律 DLMUn 比例作用為主，決定調(diào)節(jié)器的最終輸出變化量n 微分作用只起超前控制的輔助作用。 1-3-3 比例微分作用規(guī)律比例微分作用規(guī)律 比例微分作用（比例微分作用（PD）：）：在比例作用的基礎(chǔ)上加入微分作用而得到的一種作用規(guī)律( )( )( )( ) ( )ddde tde tp tKe tSK e tTdtdt/ddTSK稱為微分時間，K為比例系數(shù)DLMU1-3-3 比例微分作用規(guī)律比例微分作

14、用規(guī)律 （a）若輸入為階躍信號：（不要求掌握）Td為帶慣性性質(zhì)的微分環(huán)節(jié)的作用下降了63.2%所需的時間Td衡量微分消失的快慢DLMUC氣源p給p出dR放大器氣動比例微分調(diào)節(jié)器原理圖微分氣室測量波紋管負反饋波紋管微分閥1l恒氣阻p測F2l3l給定波紋管dCG1-3-3 比例微分作用規(guī)律比例微分作用規(guī)律 例：氣動PD調(diào)節(jié)器微分消失的快慢取決于反饋回路中慣性環(huán)節(jié)的慣性大小21DLMU1-3-3 比例微分作用規(guī)律比例微分作用規(guī)律 132FFGGCCp F lp F lp F lFGCFFF132FFGGCCp F lp F lp F l 0Gp2211CFCCFF llpppF ll21lpel出只

15、考慮變化量：當(dāng)給定值pG不變時，偏差e實際上就是測量值的變化 ，而負反饋回路的慣性過程結(jié)束時， 即:CpFpp 出只剩比例作用DLMU1-3-3 比例微分作用規(guī)律比例微分作用規(guī)律 氣動PD調(diào)節(jié)器u微分消失的快慢取決于反饋回路中慣性環(huán)節(jié)的慣性大小，可由微分閥Rd進行調(diào)整。u微分閥Rd開度越大，微分消失得越快，即微分時間Td 越短，微分作用越弱；反之亦然。u當(dāng)微分消失后，調(diào)節(jié)器的輸出大小與偏差成比例，比例作用的強弱由負反饋波紋管的位置進行調(diào)整。DLMU小結(jié)1、微分作用具有超前調(diào)節(jié)的功能，輸出減小的過程即為微分消失過程；2、微分作用不能單獨用作調(diào)節(jié)器，一般與比例或者比例積分一起構(gòu)成PD或者PID調(diào)節(jié)

16、器；3、微分時間短，微分消失得快，微分作用弱，反之；4、調(diào)節(jié)器最后輸出與偏差成比例，即剩下比例作用5、比例微分作用為有差控制器，適用于對靜態(tài)精度要求不高的場合。1-3-3 比例微分作用規(guī)律比例微分作用規(guī)律 DLMUPI執(zhí)行執(zhí)行機構(gòu)機構(gòu)控制控制對象對象測量測量單元單元p(t)q(t)y(t)b(t)r(t)e(t)+-f(t) 1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律DLMU 1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律1、積分作用（、積分作用（I）：控制器的輸出與輸入之間呈積分關(guān)系。tIodtteTtx0)(1)(TI 積分時間。 TI 積分作用DLMU積分作用特點1、可以消除靜態(tài)偏差；2

17、、控制作用不及時，超調(diào)嚴重，波動大；3、常與比例作用（P）一起組成比例積分（PI）調(diào)節(jié)器。 1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律a為比例控制過程b是積分控制過程DLMU 1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律2、比例積分作用（、比例積分作用（PI）：在比例作用的基礎(chǔ)上加入積分作用而得到的作用規(guī)律。K比例系數(shù)，S0 積分系數(shù)，Ti 積分時間01( )( )( ) ( )( )ip tKe tSe t dtK e te t dtT比例作用能使調(diào)節(jié)器的輸出及時響應(yīng)偏差的變化，起著主導(dǎo)作用，而積分作用是輔助的，用來消除靜態(tài)偏差DLMU 1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律若給PI

18、調(diào)節(jié)器一個階躍的輸入偏差信號，其階躍量為常數(shù) e，則第一項為比例輸出，在階躍輸入瞬間，比例作用把輸入量 放大到K倍。由于此時時間t = 0 ，故沒有積分輸出；第二項 是積分輸出，它與時間 t 保持線性關(guān)系，其斜率為 1( )()()(1)iiiietKep tK eedtK edtKeKetTTTTiKeTDLMU 1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律當(dāng)時間進行到Ti時， 輸出為2Ke，以此，積分時間的物理意義積分時間的物理意義：階躍輸入信號作用下，積分輸出達到比例輸出所需的時間DLMU若 k=1 ，輸入偏差為h，則輸出tThdthTItI01當(dāng) t=Ti 時， = h Ti 等于控制

19、器的輸出變化到與其階躍輸入量相等時所需的時間。 h0h0ABTIATIB積分控制器的動態(tài)特性越陡，積分時間越小，表明控制器作用越快，積分作用越強，即控制作用積累到同一值時所需時間越短。積分時間小積分作用強系統(tǒng)穩(wěn)定性差上升時間短振蕩周期小1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律DLMUPI調(diào)節(jié)器的整定原則： 在PI調(diào)節(jié)器上設(shè)有兩個旋鈕，分別用來整定PB、Ti 。 在整定 Ti 時，切忌值整定得太小，否則積分作用太強，系統(tǒng)穩(wěn)定性差 如果 Ti 值不能進行準確地整定，可以采用寧大勿小的策略。因為 Ti 值略微偏大時，盡管積分作用偏弱，但只會使消除靜態(tài)偏差的時間稍長而別無它害。積分時間 Ti 的整

20、定范圍一般在3s至20min之內(nèi) 控制對象慣性大，選取 Ti 值要大一些，反之。1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律DLMU積分時間TI小大積分作用強弱穩(wěn)定程度降低增高短期最大偏差小大被調(diào)量靜差消失上升時間短長振蕩周期小大Ti 對控制系統(tǒng)品質(zhì)指標(biāo)的影響1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律DLMU1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律ZCGF測量給定1:1跟隨器1l2l3l4l氣動放大器積分氣容氣源噴嘴擋板pRiRP出支點杠桿RRRRR1234氣動PI調(diào)節(jié)器DLMU3142ZZCCFFGGp F lp F lp F lp F l達到平衡狀態(tài)時：適當(dāng)調(diào)整比例帶與積分時間，使：

21、ZFppZCFGFFFF12ll34llCGpp則平衡后的狀態(tài)：1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律若PC不等于PG，調(diào)節(jié)作用就一直存在，消除靜態(tài)偏差DLMUl正作用調(diào)節(jié)器l比例帶調(diào)整： 則比例帶 ，比例作用 ，正反饋 則比例帶 ，比例作用，正反饋，抵制負反饋l積分時間調(diào)整： 積分時間變長，積分作用減弱 積分時間縮短，積分作用增強PRPRiRiR1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律DLMUl若達到穩(wěn)定狀態(tài)時，測量值=給定值l若測量值給定值，（PZ=PF），杠桿會在積分的作用下一直順時針旋轉(zhuǎn)，輸出將一直增加，直到。1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律DLMU總結(jié)1、積分作

22、用可以消除靜態(tài)偏差；2、積分時間Ti長，積分作用弱，反之亦然；3、積分時間無窮大時可視為積分作用切除；4、比例積分控制器中積分時間的求法 1-3-4 比例積分作用規(guī)律比例積分作用規(guī)律DLMU3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律5、比例積分微分作用（、比例積分微分作用（PID）：以比例作用為主，吸收積分作用能消除靜態(tài)偏差以及微分作用能實現(xiàn)超前控制的優(yōu)點，功能最為完善: 0( )( )( )( )1( ) ( )( )ddide tP tK e tSe tdtSdtde tK e te t dtTTdtDLMU3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律01234567891001

23、23456Pt比例l比例微分積分比例微分積分積分微分比例積分微分控制器的比例積分微分控制器的階躍響應(yīng)階躍響應(yīng)DLMUPID調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)方法：調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)方法：1、三種反饋并行地疊加在一起形成調(diào)節(jié)器內(nèi)部的綜合反饋；2、在比例積分調(diào)節(jié)器前串聯(lián)一個微分器來實現(xiàn)（如，后文的QTM氣動PID調(diào)節(jié)器）。PID調(diào)節(jié)器的功能變化：調(diào)節(jié)器的功能變化： 積分時間Ti為無窮大時，則相當(dāng)于切除積分作用，變?yōu)镻D；微分時間Td為0時，則相當(dāng)于切除微風(fēng)作用，變?yōu)镻I；同時使Td為0且Ti為無窮大，則調(diào)節(jié)器變?yōu)榧儽壤齈； 3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律DLMUPID作用選取原則作用選取原則若被控量的穩(wěn)態(tài)精

24、度要較高，則調(diào)節(jié)器中應(yīng)加入?若控制對象慣性較大，則調(diào)節(jié)器應(yīng)加入?若控制對象慣性較大且要求較高的靜態(tài)指標(biāo)，則應(yīng)加入?如：鍋爐水位等液位控制系統(tǒng)，不宜采用包含D的調(diào)節(jié)器。這是因為D作用對干擾信號比較敏感，隨船舶的搖擺，會使給水調(diào)節(jié)閥的開度忽大小，造成水位的大起大落，閥泵等頻繁啟動。3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律IDIDDLMUl各種控制過程常用的控制規(guī)律如下：各種控制過程常用的控制規(guī)律如下：液位：滯后不大，一般控制要求不高 用P或PI控制規(guī)律。流量：滯后很小，時間常數(shù)小，測量信號中雜有噪音 用PI控制壓力：介質(zhì)為液體的滯后較小，介質(zhì)為氣體時的滯后中等。 用P或PI控制規(guī)律。溫度：

25、容量滯后較大，時間常數(shù)大。 常用PID控制規(guī)律。 3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律DLMUNAKAKITA氣動氣動PID調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)器：l其三種作用規(guī)律通過內(nèi)部綜合反饋實現(xiàn)l常用于冷卻水溫度控制系統(tǒng)和燃油粘度控制系統(tǒng)3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律DLMU3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律234負作用式負作用式DLMUNAKAKITA氣動氣動PID調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)器：l在調(diào)節(jié)器上有三個調(diào)整盤，分別用來調(diào)整比例帶PB 、積分時間和微分時間l比例帶調(diào)整盤是一個偏心機構(gòu)，可使噴嘴和擋板一起沿著比例桿上下移動，上移時傳動桿BO左右移動相同的距離，即輸入偏差相同

26、的情況下，擋板開度變化要大，比例作用增強，比例帶減小l給定值由給定旋鈕確定，給定旋鈕的角度變化通過連接桿件一方面改變給定指針（紅色）的偏轉(zhuǎn)角度，指示當(dāng)前給定值的大?。涣硪环矫?，通過連接桿件帶動比例桿OO繞 O點左右偏轉(zhuǎn)，引起調(diào)節(jié)器輸出變化3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律DLMUl據(jù)實際需要，該調(diào)節(jié)器還可以工作在正作用方式。此時，噴嘴擋板機構(gòu)在比例桿上的相對位置如圖所示：l區(qū)別在于噴嘴背壓的變化將與測量值的變化方向相一致，而不是相反。l當(dāng)應(yīng)用于燃油粘度控制系統(tǒng)時，一般應(yīng)采用反作用方式。3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律正作用式切換DLMU電動電動PID調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)器

27、：l在船舶機艙中，有些控制系統(tǒng)是采用電動的方式實現(xiàn)l調(diào)節(jié)器一般做成電路板的形式，其內(nèi)部電路多數(shù)以運算放大器、電阻和電容等元器件組成l給定值由給定旋鈕確定，給定旋鈕的角度變化通過連接桿件一方面改變給定指針（紅色）的偏轉(zhuǎn)角度，指示當(dāng)前給定值；另一方面，通過連接桿件帶動比例桿OO繞 O點左右偏轉(zhuǎn)，引起調(diào)節(jié)器輸出變化3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律DLMUiuOu1A2A3A4R5R7R1R2R3R6R6R6R1C2C1u2u3u4A3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律由運算放大器組成的PID調(diào)節(jié)器偏差信號eDLMU71237312766671236()()()Ofui R

28、iii RuuuRRRRRuuuR 312123666;uuuiiiRRROu7R6R6R6R4A1u2u3u1i2i3ifi123fiiii07fuiR 3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律DLMU411( )( )iRU sU sR 2211( )( )iUsU sR C s 52332( )( )1iR C sUsU sR C s 712367524612132( )( )( )( )1()( )1OiRUsU sUsUsRRR C sRU sRRR C sR C s 3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律DLMU電動電動PID調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)器：l在船舶機艙中，有些控

29、制調(diào)整R4、R2和R5的阻值可以分別調(diào)整比例、積分和微分的作用強度l從電路設(shè)計的角度，往往還會加上一些抗干擾措施3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律DLMU數(shù)字數(shù)字PID調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)器：在計算機控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器的作用規(guī)律是采用軟件編程來實現(xiàn)的，稱為調(diào)節(jié)器作用規(guī)律的數(shù)字實現(xiàn)。采用了單片機系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換電路鍵盤與顯示裝置進行數(shù)字設(shè)定控制算法程序D/A轉(zhuǎn)換電路執(zhí)行機構(gòu)被控對象3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律DLMU3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律DLMU100()kdkkjkkjiTTuK eeeeuTT計算機執(zhí)行上述控制過程并不是像模擬儀表那樣連續(xù)進行的，而是每隔一定的周期（稱為采樣周期采樣周期，用T表示）進行一次測量采樣和控制量輸出。a、位置式、位置式PID控制算法：控制算法： 3-5 比例積分微分作用規(guī)律比例積分微分作用規(guī)律在采樣時刻t=kT（T為采樣周期）u 只要采樣周期T選擇合適，這種數(shù)值逼近