自控基礎(chǔ)課件2012

自控基礎(chǔ)課件機(jī)電儀中心惠濤自控系統(tǒng)的組成系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過(guò)度過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)第1章自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1.1自控系統(tǒng)的組成調(diào)節(jié)控制在化工領(lǐng)域中的發(fā)展人工現(xiàn)場(chǎng)控制調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)計(jì)算機(jī)控制調(diào)節(jié)進(jìn)料口執(zhí)行器變送器調(diào)節(jié)器進(jìn)料口執(zhí)行器變送器調(diào)節(jié)器

進(jìn)料口執(zhí)行器變送器控制站方塊圖來(lái)表示控制系統(tǒng)的組成自動(dòng)調(diào)節(jié)器執(zhí)行器被控對(duì)象變送器、測(cè)量元件給定值+偏差測(cè)量值調(diào)節(jié)器輸出調(diào)節(jié)作用被調(diào)參數(shù)控制系統(tǒng)方塊圖xepqy干擾作用fz-被控對(duì)象測(cè)量元件變送器、調(diào)節(jié)器執(zhí)行器調(diào)節(jié)系統(tǒng)的四個(gè)基本環(huán)節(jié)：

幾個(gè)常用術(shù)語(yǔ)：（1）被控對(duì)象需要實(shí)現(xiàn)控制的設(shè)備、機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程稱(chēng)為被控對(duì)象，簡(jiǎn)稱(chēng)對(duì)象。（2）被控變量對(duì)象內(nèi)要求保持一定數(shù)值（或按某一規(guī)律變化）的物理量稱(chēng)為被控變量。（3）控制變量（操縱變量）受執(zhí)行器控制，用以使被控變量保持一定數(shù)值的物料或能量稱(chēng)為控制變量或操縱變量。

（4）干擾（擾動(dòng)）作用于對(duì)象并引起被控變量變化的一切因素稱(chēng)為干擾。（5）設(shè)（給）定值工藝規(guī)定被控變量所要保持的數(shù)值。（6）偏差偏差本應(yīng)是設(shè)定值與被控變量的實(shí)際值之差。但能獲取的信息是被控變量的測(cè)量值而非實(shí)際值，因此，在控制系統(tǒng)中通常把設(shè)定值與測(cè)量值之差定義為偏差。再次引入方塊圖自動(dòng)調(diào)節(jié)器執(zhí)行器被控對(duì)象變送器、測(cè)量元件給定值+偏差測(cè)量值調(diào)節(jié)器輸出調(diào)節(jié)作用被調(diào)參數(shù)控制系統(tǒng)方塊圖xepqy干擾作用fz-1.2系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求

自動(dòng)控制系統(tǒng)的（最）基本要求是系統(tǒng)運(yùn)行必須是穩(wěn)定的反饋是控制系統(tǒng)的輸出（即被控變量）通過(guò)測(cè)量變送返回到控制系統(tǒng)的輸入端，并與設(shè)定值比較的過(guò)程。若反饋的結(jié)果是使系統(tǒng)的輸出減小，則稱(chēng)為負(fù)反饋若反饋的結(jié)果是使系統(tǒng)的輸出增加，則稱(chēng)為正反饋☆工業(yè)控制系統(tǒng)一般情況下都應(yīng)為負(fù)反饋。

再次引入方塊圖自動(dòng)調(diào)節(jié)器執(zhí)行器被控對(duì)象變送器、測(cè)量元件給定值+偏差測(cè)量值調(diào)節(jié)器輸出調(diào)節(jié)作用被調(diào)參數(shù)控制系統(tǒng)方塊圖xepqy干擾作用fz-負(fù)反饋與正反饋從上圖可以都看到，在給定值旁有個(gè)符號(hào)“+”，在測(cè)量值有個(gè)符號(hào)“-”。在這里倆種符號(hào)的意思是在比較時(shí)，給定值取正值，測(cè)量值取負(fù)，則調(diào)節(jié)器的偏差信號(hào)E=X-Z.測(cè)量值取負(fù)值，所以叫負(fù)反饋。負(fù)反饋可以使系統(tǒng)的輸出減小。如果測(cè)量值取正，偏差信號(hào)E=X+Z，那么就叫正反饋。正反饋可以使使系統(tǒng)的輸出增加?！罟I(yè)控制系統(tǒng)一般情況下都應(yīng)為負(fù)反饋。

工業(yè)控制系統(tǒng)一般情況下都應(yīng)為負(fù)反饋？閉環(huán)與開(kāi)環(huán)

閉環(huán)——系統(tǒng)的輸出被反饋到輸入端并與設(shè)定值進(jìn)行比較的系統(tǒng)稱(chēng)為閉環(huán)系統(tǒng)，此時(shí)系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值與測(cè)量值的偏差進(jìn)行控制，直至消除偏差。調(diào)節(jié)器被控對(duì)象測(cè)量變送裝置+－SP執(zhí)行器閉環(huán)與開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)

系統(tǒng)的輸出沒(méi)有被反饋回輸入端，執(zhí)行器僅只根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行控制的系統(tǒng)稱(chēng)為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，此時(shí)系統(tǒng)的輸出與設(shè)定值與測(cè)量值之間的偏差無(wú)關(guān)。

要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，系統(tǒng)必須閉環(huán)。（所以自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是具有被調(diào)參數(shù)負(fù)反饋的閉環(huán)回路）閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件是負(fù)反饋(如何保證系統(tǒng)是負(fù)反饋的？）控制系統(tǒng)是具有被控變量負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。也就是說(shuō)，如果被控變量偏高，控制作用應(yīng)使之降低；相反被控變量偏低，控制作用使之升高?？刂谱饔脤?duì)被控變量的影響應(yīng)與干擾作用對(duì)被控變量的影響相反，才能使被控變量恢復(fù)到給定值。因此就有一個(gè)作用方向的問(wèn)題。能否構(gòu)成負(fù)反饋系統(tǒng)和系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的特性有關(guān)

在控制系統(tǒng)中，不僅是控制器，而且被控對(duì)象，測(cè)量元件、變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)都有各自作用方向。它們?nèi)绻M合不當(dāng)，使總的作用方向構(gòu)成正反饋，則控制系統(tǒng)不但不能起控制作用，反而破壞了生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定。所以在系統(tǒng)投用生產(chǎn)前必須確認(rèn)檢查各環(huán)節(jié)的作用方向。目的：是通過(guò)改變控制器的正反作用，以保證整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。作用方向所謂作用方向，就是指輸入信號(hào)變化時(shí)，輸出信號(hào)的變化方向。當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)的增加時(shí)，輸出信號(hào)也增加，稱(chēng)這個(gè)環(huán)節(jié)為“正作用”方向。當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)的減弱時(shí)，輸出信號(hào)也減弱，稱(chēng)這個(gè)環(huán)節(jié)為“反作用”方向。測(cè)量元件、變送器的作用方向?qū)τ跍y(cè)量元件、變送器，被控變量在增加時(shí)，其輸出信號(hào)也是增加的。所以其方向?qū)儆冢骸罢饔谩狈较?。?zhí)行器的作用方向執(zhí)行器的輸入信號(hào)增加時(shí)，通過(guò)的流體流量增加，執(zhí)行器的作用方向?yàn)椤罢眻?zhí)行器的輸入信號(hào)增加時(shí)，通過(guò)的流體流量減少，執(zhí)行器的作用方向?yàn)椤柏?fù)”氣開(kāi)閥-“正”、氣關(guān)閥-“關(guān)”被控對(duì)象的作用方向調(diào)節(jié)器作用方向由于被控對(duì)象和執(zhí)行器的特性是由實(shí)際的工藝現(xiàn)場(chǎng)條件決定的，所以應(yīng)當(dāng)通過(guò)控制器的正、反作用特性來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)負(fù)反饋的要求。例1-加熱爐出口溫度分析例2-液位控制分析1.3過(guò)渡過(guò)程（1）靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）和動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)的作用：盡可能使被控變量與設(shè)定值保持一致（或隨設(shè)定值一起變化），當(dāng)被控變量受干擾影響而偏離設(shè)定值時(shí)，控制作用必須驅(qū)使它（被控變量）回到設(shè)定值。

由于干擾沒(méi)有嚴(yán)格的變化規(guī)律（否則也不能稱(chēng)之為干擾），因此系統(tǒng)中的有關(guān)參數(shù)也都是隨時(shí)間變化的。靜態(tài)――被控變量不隨時(shí)間變化的平衡狀態(tài)（變化率為0，不是靜止）。

如果控制系統(tǒng)是穩(wěn)定的，假設(shè)設(shè)定值和干擾都保持不變，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，控制系統(tǒng)中各參數(shù)必然會(huì)到達(dá)一個(gè)“相對(duì)”平衡狀態(tài)，這種狀態(tài)就是所謂的“靜態(tài)”，在控制領(lǐng)域中更多的稱(chēng)之為“穩(wěn)態(tài)”。在工業(yè)對(duì)象的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要從物料平衡、能量平衡、傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)速度與平衡等方面進(jìn)行大量的計(jì)算，這些計(jì)算結(jié)果就是設(shè)計(jì)的依據(jù)，這部分內(nèi)容就屬于系統(tǒng)“靜態(tài)”特性的范疇。從理論上講，這些計(jì)算結(jié)果能保證系統(tǒng)運(yùn)行在平衡狀態(tài)（物料平衡、能量平衡等），設(shè)想設(shè)計(jì)蒸發(fā)系統(tǒng)中蒸汽壓力突然發(fā)生變化或某個(gè)測(cè)量信號(hào)受到電磁干擾而發(fā)生變化，系統(tǒng)用何種方式來(lái)克服這些干擾，僅用“靜態(tài)”的概念就不能很好地解決這些困難。動(dòng)態(tài)――被控變量隨時(shí)間變化的不平衡狀態(tài)。如果系統(tǒng)原來(lái)處于相對(duì)平衡狀態(tài)（靜態(tài)），當(dāng)出現(xiàn)干擾使被控變量發(fā)生變化，此時(shí)控制系統(tǒng)發(fā)生作用，調(diào)節(jié)器根據(jù)偏差及其偏差的變化情況，改變調(diào)節(jié)器輸出，再經(jīng)執(zhí)行器改變操縱變量，使被控變量重新回到設(shè)定值來(lái)，這么一個(gè)從干擾發(fā)生、系統(tǒng)控制、直到重新建立平衡的過(guò)程稱(chēng)為“動(dòng)態(tài)”過(guò)程。工藝設(shè)計(jì)主要圍繞系統(tǒng)“靜態(tài)”特性開(kāi)展工作，自動(dòng)控制是在“靜態(tài)”特性基礎(chǔ)上研究其“動(dòng)態(tài)”特性――當(dāng)系統(tǒng)失去平衡以后，如何使系統(tǒng)重新回到平衡狀態(tài)。如何來(lái)評(píng)價(jià)自控系統(tǒng)的質(zhì)量？必須分析“系統(tǒng)失穩(wěn)以后能否重新回到平衡狀態(tài)”、“從系統(tǒng)失穩(wěn)到重新回到平衡狀態(tài)”這個(gè)過(guò)程的各種指標(biāo)。（2）過(guò)渡過(guò)程過(guò)渡過(guò)程：受到干擾作用后系統(tǒng)失穩(wěn)，在控制系統(tǒng)的作用下，被控變量回復(fù)到新的平衡狀態(tài)的過(guò)程。在分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，往往選定階躍信號(hào)作為輸入。階躍干擾：在某一瞬間t0干擾突然階躍式地加入系統(tǒng)，并保持在這個(gè)幅值。階躍干擾比較突然、比較危險(xiǎn)、對(duì)控制系統(tǒng)的影響也最大、設(shè)計(jì)過(guò)程容易產(chǎn)生階躍干擾。對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，如果能有效克服階躍干擾，肯定能很好地克服其它變化比較緩和的各種干擾。

3、幾種典型的過(guò)渡過(guò)程：

以階躍干擾作用作為干擾的代表，在階躍干擾作用下調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程有以下幾種：1、非振蕩衰減過(guò)程被調(diào)參數(shù)在給定值一側(cè)作緩慢變化，沒(méi)有波動(dòng)，最后回到給定值。yt幾種典型的過(guò)渡過(guò)程：

2、衰減振蕩過(guò)程被調(diào)參數(shù)在給定值附近上下波動(dòng)，但幅度逐漸減小，最后穩(wěn)定在某一數(shù)值上。yt幾種典型的過(guò)渡過(guò)程：

3、等幅振蕩過(guò)程被調(diào)參數(shù)在給定值附近來(lái)回波動(dòng)，幅度不變。yt幾種典型的過(guò)渡過(guò)程：

4、發(fā)散振蕩過(guò)程被調(diào)參數(shù)來(lái)回波動(dòng)，幅度逐漸增大，偏離給定值越來(lái)越大。yt四種振蕩過(guò)程ytytytyt等幅振蕩過(guò)程振蕩衰減過(guò)程非振蕩衰減過(guò)程發(fā)散振蕩過(guò)程

1、不穩(wěn)定過(guò)渡過(guò)程：第4種，被調(diào)參數(shù)不能達(dá)到平衡狀態(tài)，遠(yuǎn)離給定值。

2、穩(wěn)定過(guò)渡過(guò)程：第1、2種，被調(diào)參數(shù)最后能穩(wěn)定在某一數(shù)值上。

3、臨界過(guò)渡過(guò)程，第3種。多數(shù)情況下希望得到衰減振蕩過(guò)程，因?yàn)榉钦袷庍^(guò)程變化緩慢。以上四種過(guò)渡過(guò)程可以歸納為三類(lèi)：1.4品質(zhì)指標(biāo)

以衰減振蕩形式來(lái)討論調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)

1、最大偏差（A）或超調(diào)量（B）最大偏差：被調(diào)參數(shù)偏離給定值的最大值即第一個(gè)波峰A。它是一個(gè)衡量系統(tǒng)穩(wěn)定程度的指標(biāo)。超凋量指最大偏差與系統(tǒng)新穩(wěn)態(tài)值之間的差值。ytABB’C品質(zhì)指標(biāo)

2、余差C

過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)，被調(diào)參數(shù)所達(dá)到的新的穩(wěn)態(tài)值與給定值之間的偏差，如圖中c。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的余差表示系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度。ytABB’C品質(zhì)指標(biāo)

3、衰減比（B：B‘）

衰減振蕩過(guò)程中第一、第二個(gè)波峰值之比。它是衡量穩(wěn)定性的指標(biāo)，衰減比小于1：1時(shí)振蕩發(fā)散，等于1：1時(shí)為等幅振蕩，為保持足夠的穩(wěn)定裕度，衰減比以4：1或10：1為宜。ytABB’C品質(zhì)指標(biāo)

4、過(guò)渡時(shí)間

從干擾產(chǎn)生作用起至被調(diào)參數(shù)重新建立新的平衡為止，過(guò)渡過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間。（穩(wěn)定值的±5%）過(guò)渡時(shí)間是反映系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度的指標(biāo)。ytABB’C品質(zhì)指標(biāo)

5、振蕩周期或頻率

過(guò)渡過(guò)程同向兩波峰(波谷)之間的間隔時(shí)間稱(chēng)為振蕩周期T，振蕩頻率f=1／T

。周期短些好ytABB’C系統(tǒng)對(duì)各指標(biāo)的要求：希望余差盡量小，最大偏差小一些，過(guò)渡時(shí)間短一些，衰減比要適當(dāng)。ytABB’C自動(dòng)控制系統(tǒng)希望的結(jié)果：最大偏差（超調(diào)量）？衰減比？余差？過(guò)渡時(shí)間？振蕩周期？答：越小越好n＝1等幅振蕩n＜1發(fā)散振蕩n＞1衰減振蕩不振蕩

為了保持有足夠的穩(wěn)定程度，衰減比一般取為4：1至10：1；這種過(guò)渡過(guò)程不是最優(yōu)的結(jié)果，但操作人員容易掌握，一般也是操作人員所希望的過(guò)程不振蕩：不便于操作人員掌握。答：越小越好答：越小越好答：短好階躍干擾作用下的過(guò)渡過(guò)程（設(shè)定值固定，加一階躍干擾）——定值系統(tǒng)

0最大偏差emax：衰減比n：余差e(∞)：過(guò)渡時(shí)間tp：振蕩周期：階躍給定作用下的過(guò)渡過(guò)程（設(shè)定值變化）——隨動(dòng)系統(tǒng)

超調(diào)量σ：衰減比n：余差e(∞)：過(guò)渡時(shí)間tp：振蕩周期：0例子某換熱器的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在單位階躍干擾作用下的過(guò)渡過(guò)程曲線。試分別求出最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過(guò)渡時(shí)間(給定值為200)。

解：1、最大偏差：A＝230—200＝30℃2、余差C＝205—200＝5℃3、第一個(gè)波峰值B＝230—205＝25℃

第二個(gè)波峰值B’＝210—205＝5℃

衰減比n＝25：5＝5：l。

4、振蕩周期為同向兩波峰之間的時(shí)間間隔，故周期T＝20—5＝15(min)5、過(guò)渡時(shí)間與規(guī)定的被控變量限制范圍大小有關(guān)，假定被控變量進(jìn)入額定值的±2％，就可以認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，那么限制范圍為200×(±2％)＝±4℃，這時(shí)，可在新穩(wěn)態(tài)值(205℃)兩側(cè)以寬度為±4℃畫(huà)一區(qū)域，圖中以畫(huà)有陰影線的區(qū)域表示，只要被控變量進(jìn)入這一區(qū)域且不再越出，過(guò)渡過(guò)程就可以認(rèn)為已經(jīng)結(jié)束。因此，從圖上可以看出，過(guò)渡時(shí)間為22min。

控制系統(tǒng)的方塊圖：調(diào)節(jié)器被控對(duì)象測(cè)量變送裝置+－SP執(zhí)行器調(diào)節(jié)器+－SP廣義對(duì)象執(zhí)行器、被控對(duì)象及測(cè)量變送環(huán)節(jié)統(tǒng)稱(chēng)為廣義對(duì)象

固定因素補(bǔ)償因素影響過(guò)渡過(guò)程的主要因素?固定因素：對(duì)象特性測(cè)量?jī)x表特性執(zhí)行器特性補(bǔ)償因素：控制器特性——

（這是自動(dòng)控制的主要研究?jī)?nèi)容）PID控制簡(jiǎn)介比例度的整定及比例調(diào)節(jié)規(guī)律積分時(shí)間的整定微分時(shí)間的整定比例積分微分的整定工程參數(shù)經(jīng)驗(yàn)整定推薦第2章工程參數(shù)（PID)整定及調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)過(guò)度過(guò)程的影響

2.1PID控制簡(jiǎn)介在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱(chēng)PID控制，又稱(chēng)PID調(diào)節(jié)。PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。PID控制器問(wèn)世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一?！氨壤齪roportional”、“積分integral”、“微分derivative”2.2比例度的整定及比例調(diào)節(jié)規(guī)律比例調(diào)節(jié)規(guī)律閥門(mén)開(kāi)度的改變量（調(diào)節(jié)器的輸出該變量）與被調(diào)參數(shù)的偏差值成比例的調(diào)節(jié)規(guī)律，稱(chēng)比例調(diào)節(jié)規(guī)律，習(xí)慣上用P表示。偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即就發(fā)生作用即調(diào)節(jié)控制輸出，使被控量朝著減小偏差的方向變化2.2.1調(diào)節(jié)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式

P-P0=KC(e-e0)或△P=KC△e式中

P—調(diào)節(jié)器的輸出

e—調(diào)節(jié)器的輸入

KC—比列調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)下標(biāo)“0”表示正常工作狀態(tài)符號(hào)“△”表示參數(shù)在任何情況下的數(shù)值與正常工作狀態(tài)的數(shù)值之差，其差值在數(shù)學(xué)上叫做參數(shù)的增量。為了便于分析，各參數(shù)均用增量形式表示，變量前符號(hào)“△”不在書(shū)寫(xiě)。

P=KCe式中P與e均為增量

2.2.2比例度比例調(diào)節(jié)作用一般用比例度（比例帶）來(lái)表示。定義：當(dāng)調(diào)節(jié)器的輸入改變了滿(mǎn)量程的百分之幾，就能使調(diào)節(jié)器的輸出改變?nèi)秶?，此輸入改變的百分?jǐn)?shù)就是比例度的值比例度的數(shù)學(xué)表達(dá)式比例度輸入和輸出的關(guān)系在同樣的指示值變化量下，比例度越小，調(diào)節(jié)器輸出越大。比例度輸入和輸出的關(guān)系在同樣的的比例度下，若指示值變化量越大，調(diào)節(jié)器輸出越大。比例度輸入和輸出的關(guān)系在同樣輸出變化量，比例度越大，要求指示值變化量越大2.2.3比例度對(duì)過(guò)度過(guò)程的影響比例度對(duì)過(guò)度過(guò)程的影響調(diào)節(jié)器的比例度越大，則過(guò)渡過(guò)程曲線越平穩(wěn)，重新穩(wěn)定后，其余差也越大。反過(guò)來(lái)比例度越小，過(guò)度過(guò)程曲線越振蕩。其原因是比例度與放大系數(shù)成反比關(guān)系余差：比例調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束時(shí)，被調(diào)參數(shù)的新穩(wěn)態(tài)值與給定值的差比例度對(duì)過(guò)度過(guò)程的影響比例度大，干擾發(fā)生，輸出變化小，被調(diào)參數(shù)變化慢比例度漸小，干擾發(fā)生，輸出變化增加，被調(diào)參數(shù)變化增加，開(kāi)始有點(diǎn)振蕩，但余差不大比例度對(duì)過(guò)度過(guò)程的影響出現(xiàn)激烈振蕩等幅振蕩時(shí)的比例度發(fā)散振蕩積分時(shí)間的整定比例調(diào)節(jié)的不足：被調(diào)參數(shù)在受干擾作用下重新穩(wěn)定下來(lái)有余差。比例積分作用實(shí)際上最初是模仿人工消除余差而產(chǎn)生的自動(dòng)整定調(diào)節(jié)作用2.3.1積分、比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律積分作用是調(diào)節(jié)器輸出變化量與偏差隨時(shí)間的積分成正比的調(diào)節(jié)規(guī)律，即為輸出的變化速度與輸入偏差值成正比的調(diào)節(jié)規(guī)律。（積分調(diào)節(jié)規(guī)律具有消除余差的功能）

積分時(shí)間Ti小，表示積分速度I大，即積分作用強(qiáng)積分、比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律比例積分作用是由比例和積分倆種作用的組合而成。用PI表示，工業(yè)中把比例積分作用稱(chēng)為重定作用。特性分析積分調(diào)節(jié)特性：只要偏差存在，累積就不停止，直到輸出達(dá)到最大值或最小值比例積分特性：倆者特性之和（階躍變化+逐漸上升），輸出加快2.3.2積分時(shí)間對(duì)過(guò)度過(guò)程的影響

積分時(shí)間過(guò)大，積分作用不明顯，余差消除慢。積分時(shí)間過(guò)小，過(guò)度過(guò)程的振蕩太激烈，穩(wěn)定度下降。同比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比較，PI調(diào)節(jié)系統(tǒng)的振蕩劇烈些，穩(wěn)定度差些，這是其增加積分作用后的不足之處。應(yīng)用積分作用后，可消除余差，這是其優(yōu)于比例調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。PI調(diào)節(jié)系統(tǒng)適用面較廣，多數(shù)系統(tǒng)均可采用。但對(duì)于對(duì)象滯后較大，調(diào)節(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，負(fù)荷變化劇烈，由于積分作用遲緩，須增加微分調(diào)節(jié)來(lái)克服氣不足2.4微分時(shí)間的整定微分調(diào)節(jié)具有預(yù)先調(diào)節(jié)的性質(zhì)，故又稱(chēng)為“超前調(diào)節(jié)”微分的調(diào)節(jié)規(guī)律是根據(jù)偏差的變化趨勢(shì)而動(dòng)作，這就是微分調(diào)節(jié)的物理意義，只要被調(diào)參數(shù)與給定值的偏差一出現(xiàn)，微分就立即動(dòng)作。理想微分調(diào)節(jié)規(guī)律輸入不改變，微分作用的輸出總為零；輸入變化越快，輸出越大。不能單獨(dú)使用微分調(diào)節(jié)，偏差不變，微分作用停止，無(wú)調(diào)節(jié)意義只能與比例、比例積分合用實(shí)際微分調(diào)節(jié)規(guī)律實(shí)際微分調(diào)節(jié)器-比例微分調(diào)節(jié)，比例度恒定，輸出是比例和微分的疊加起初微分作用強(qiáng)，但輸入不變，微分作用逐漸消失，輸出逐漸下降，最后輸出只有比例分量。微分作用衡量，Td大，作用強(qiáng)，超前時(shí)間大實(shí)際中比例度須能改變，才能有很好的調(diào)節(jié)質(zhì)量。隨意比例微分調(diào)節(jié)不能單獨(dú)使用。需與比例、比例積分合用微分作用方向，總是阻止被調(diào)參數(shù)的變化，力圖使偏差不變。它在被調(diào)參數(shù)變化出現(xiàn)的瞬間，產(chǎn)生較大作用力，具有一種預(yù)先調(diào)節(jié)的性質(zhì)2.5比例積分微分參數(shù)的整定比