自動(dòng)控制基礎(chǔ)

目錄1.自動(dòng)控制的作用2.手動(dòng)控制和自動(dòng)控制3.控制方式4.控制動(dòng)作5.最佳調(diào)整1.自動(dòng)控制的效用自動(dòng)運(yùn)行節(jié)能高品質(zhì)保持舒適條件■思考：自動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)有哪些？溫度傳感器控制閥Ｔ蒸氣人觀察溫度計(jì)測(cè)出的室溫，與希望值相比較，判斷打開還是關(guān)閉控制閥，然后用手操作閥門，使用蒸氣流量產(chǎn)生變化。其結(jié)果是送風(fēng)溫度和室溫將發(fā)生變化，然后再用眼睛觀察溫度計(jì)，并反復(fù)執(zhí)行上述操作。室溫房間比較判斷頭腦操作手目測(cè)眼睛外界影響目標(biāo)值2.1手動(dòng)控制所謂手動(dòng)控制，即由人進(jìn)行的控制

（引用JISZ8116）溫度傳感器T測(cè)出室溫，由溫度調(diào)節(jié)器將測(cè)定值與目標(biāo)值相比較，輸出控制閥的開關(guān)指令，由操作裝置對(duì)控制閥進(jìn)行操作，使用蒸氣流量產(chǎn)生變化。其結(jié)果是送風(fēng)溫度與室溫均發(fā)生變化，并由溫度傳感器再次檢測(cè)并自動(dòng)重復(fù)上述動(dòng)作。所謂自動(dòng)控制，即由控制設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行的控制比較調(diào)節(jié)裝置操作裝置室內(nèi)檢測(cè)裝置室內(nèi)溫度目標(biāo)值外界影響溫度調(diào)節(jié)器控制閥溫度傳感器Ｔ蒸氣TTC2.2自動(dòng)控制根據(jù)反饋，將控制量與目標(biāo)值相比較，執(zhí)行修正動(dòng)作，使二者達(dá)到一致的控制3.1反饋控制feedbackcontrol比較調(diào)節(jié)裝置操作裝置控制對(duì)象檢測(cè)裝置室溫目標(biāo)值調(diào)節(jié)器外界影響室內(nèi)人員的增減、日照（ＰＶ）（ＳＰ）（Ｙ）（ε）反饋電動(dòng)閥蒸氣溫度調(diào)節(jié)器設(shè)定20℃HCT凝水器取入新風(fēng)供氣根據(jù)外界干擾信息，在該外界干擾對(duì)控制系統(tǒng)出現(xiàn)影響以前，進(jìn)行必要的調(diào)整動(dòng)作的控制

3.2前饋控制feedforwardcontrolPVSP調(diào)節(jié)裝置操作裝置控制對(duì)象比較電動(dòng)閥HCT蒸氣送風(fēng)凝水器溫度調(diào)節(jié)器設(shè)定2℃取入新風(fēng)4控制動(dòng)作的種類

比例動(dòng)作

比例＋積分動(dòng)作

調(diào)節(jié)器比較調(diào)節(jié)裝置操作裝置控制對(duì)象檢測(cè)裝置室溫目標(biāo)值外界影響●

雙位動(dòng)作●

比例動(dòng)作

操作信號(hào)●

浮位動(dòng)作比較控制輸入與設(shè)定值，執(zhí)行ON或OFF兩個(gè)位置的控制輸出。ONOFF設(shè)定值－＋輸入－＋－＋輸出OFFON設(shè)定值－＋輸入－＋輸出4.1雙位動(dòng)作

（on-offcontrolaction）動(dòng)作間隙Differential設(shè)定值室內(nèi)溫度空調(diào)機(jī)運(yùn)行/停止運(yùn)行運(yùn)行停止停止4.2雙位動(dòng)作的室內(nèi)溫度控制效果過調(diào)量高動(dòng)作間隙１℃下調(diào)量4.3浮位動(dòng)作floatingaction

ONOFF－＋偏差中立帶浮位動(dòng)作(又稱為單速度動(dòng)作)雖然也是開閉動(dòng)作的一種，不同的是，它可處在不與任何接點(diǎn)閉合的中立帶(neutralzone)(或稱為不感帶（deadzone）)。有操作信號(hào)時(shí)，操作部朝全開或全閉方向按一定的速度移動(dòng)。信號(hào)進(jìn)入中立帶時(shí)，操作部停在該瞬間位置4.2浮位動(dòng)作的水箱水位控制效果當(dāng)操作信號(hào)動(dòng)作信號(hào)超過某特定范圍（死區(qū)）時(shí)，以一定的速度增減執(zhí)行量ONOFF按輸入值成比例進(jìn)行輸出的控制動(dòng)作：

輸出與偏差成比例的操作信號(hào)設(shè)定點(diǎn)（SP）室內(nèi)溫度（℃）

控制閥開度（％）4.4比例動(dòng)作（proportionalcontrolaction）（全開）75100500（全閉）24.52302510024754.5比例帶（proportionalband）

1007550250012.52550

37.5控制閥開度（％）室內(nèi)溫度（℃）△SP（設(shè)定點(diǎn)）ＰＢ=100％ＰＢ=50％輸出在0～100％之間變化所需的輸入變化幅度1007550250012.525

50

37.5控制閥開度（％）室內(nèi)溫度（℃）△SP（設(shè)定點(diǎn)）4.6正動(dòng)作/逆動(dòng)作（Direct/ReverseAction）正動(dòng)作（制冷動(dòng)作）逆動(dòng)作（加熱動(dòng)作）溫度目標(biāo)值時(shí)間4.7

偏差偏差偏差產(chǎn)生的原因是，控制對(duì)象中如果沒有外界影響，以比例動(dòng)作輸出訂正動(dòng)作，消除當(dāng)前值與設(shè)定值之間的差，應(yīng)當(dāng)變化為目標(biāo)值；但是，無(wú)論何種控制均存在外界影響，在實(shí)際的動(dòng)作中，比例控制通常是只要測(cè)量值不發(fā)生變化，控制閥開度就不變，所以與目標(biāo)值之間就會(huì)產(chǎn)生乖離（偏差）。如果與測(cè)量值對(duì)應(yīng)的外界影響趨于穩(wěn)定，則控制將停在未達(dá)到目標(biāo)值的位置積分動(dòng)作的強(qiáng)度通常用積分時(shí)間T1表示。P動(dòng)作的輸出與單獨(dú)使用I動(dòng)作時(shí)的輸出達(dá)到相等所需的時(shí)間稱為積分時(shí)間溫度輸入設(shè)定值時(shí)間偏差（Offset）控制閥開度ＴＩ4.8PI動(dòng)作

積分時(shí)間●溫度調(diào)節(jié)器的輸入●溫度調(diào)節(jié)器的輸出時(shí)間比例＋積分（PI）動(dòng)作積分（I）動(dòng)作比例（P）動(dòng)作4.9P和PI動(dòng)作的室內(nèi)溫度控制效果對(duì)比目標(biāo)值溫度時(shí)間比例(P)動(dòng)作比例＋積分(PI)動(dòng)作附錄:最佳調(diào)整optimumsetting

臨界靈敏度法：首先只用P動(dòng)作控制。(積分時(shí)間為無(wú)限大、微分時(shí)間為0→使I動(dòng)作、D動(dòng)作無(wú)效。)先將比例帶設(shè)為最大，然后漸漸縮小比例帶寬(即漸漸提高比例靈敏度)通過閉路系統(tǒng)漸漸提高比例靈敏度時(shí)，一般情況下過程會(huì)出現(xiàn)亂調(diào)。只要求出這時(shí)的比例帶(PBc)和振幅周期(Tc),即可根據(jù)表2得到最佳調(diào)節(jié)值?？刂苿?dòng)作比例帶(%)積分時(shí)間(分鐘)微分時(shí)間(分鐘)

P 動(dòng)作

2 PBc