控制器控制規(guī)律的選擇

控制器控制規(guī)律的確定1§控制器控制規(guī)律的選擇控制器正反作用的確定2舉例3§控制器控制規(guī)律的選擇1.控制器控制規(guī)律的確定圖7-14簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化方塊圖（1）比例控制器

比例控制器是具有比例控制規(guī)律的控制器。對(duì)于單元組合儀表適用于

控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝上沒有提出無差要求的系統(tǒng)?！炜刂破骺刂埔?guī)律的選擇

控制器的輸出與偏差成比例。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，比例控制器克服干擾能力強(qiáng)、控制及時(shí)、過渡時(shí)間短。在常用控制規(guī)律中，比例作用是最基本的控制規(guī)律，不加比例作用的控制規(guī)律是很少采用的。純比例控制系統(tǒng)在過渡過程終了時(shí)存在余差。負(fù)荷變化越大，余差就越大。特點(diǎn)§控制器控制規(guī)律的選擇（2）比例積分控制器比例積分控制器是具有比例積分控制規(guī)律的控制器?？烧{(diào)整參數(shù)比例放大系數(shù)KP（或比例度δ）和積分時(shí)間TI。適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝參數(shù)不允許有余差的系統(tǒng)?！炜刂破骺刂埔?guī)律的選擇特點(diǎn)

由于在比例作用的基礎(chǔ)上加上積分作用，而積分作用的輸出是與偏差的積分成比例，只要偏差存在，控制器的輸出就會(huì)不斷變化，直至消除偏差為止。積分作用會(huì)使穩(wěn)定性降低，雖然在加積分作用的同時(shí)，可以通過加大比例度，使穩(wěn)定性基本保持不變，但超調(diào)量和振蕩周期都相應(yīng)增大，過渡過程的時(shí)間也加長(zhǎng)?！炜刂破骺刂埔?guī)律的選擇（3）比例積分微分控制器

比例積分微分控制器是具有比例積分微分控制規(guī)律的控制器，常稱為三作用（PID）控制器。理想的三作用控制器，存在可調(diào)整參數(shù)比例放大系數(shù)KP（或比例度δ）、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD?！炜刂破骺刂埔?guī)律的選擇特點(diǎn)

微分作用使控制器的輸出與輸入偏差的變化速度成比例，它對(duì)克服對(duì)象的滯后有顯著的效果。在比例的基礎(chǔ)上加上微分作用能提高穩(wěn)定性，再加上積分作用可以消除余差。所以，適當(dāng)調(diào)整δ、TI、TD參數(shù)，可以使控制系統(tǒng)獲得較高的控制質(zhì)量。適用于

容量滯后較大、負(fù)荷變化大、控制質(zhì)量要求較高的系統(tǒng)，應(yīng)用最普遍的是溫度、成分控制系統(tǒng)?！炜刂破骺刂埔?guī)律的選擇

目前生產(chǎn)的模擬式控制器一般都同時(shí)具有比例、積分、微分三種作用。只要將其中的微分時(shí)間TD置于０，就成了比例積分控制器，如果同時(shí)將積分時(shí)間TI置于無窮大，便成了比例控制器。注意！§控制器控制規(guī)律的選擇2.控制器正、反作用的確定

控制器的正反作用是關(guān)系到控制系統(tǒng)能否正常運(yùn)行與安全操作的重要問題。要通過改變控制器的正、反作用，以保證整個(gè)控制系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。作用的方向輸入變化后，輸出的變化方向。

正作用方向反作用方向當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)的輸入增加時(shí)，其輸出也增加，則稱該環(huán)節(jié)為“正作用”方向。當(dāng)環(huán)節(jié)的輸入增加時(shí)，輸出減少的稱“反作用”方向。

§控制器控制規(guī)律的選擇測(cè)量元件及變送器作用方向一般是“正”的。執(zhí)行器作用方向取決于是氣開閥還是氣關(guān)閥。被控對(duì)象作用方向隨具體對(duì)象的不同而各不相同?？刂破?/p>

當(dāng)給定值不變，被控變量測(cè)量值增加時(shí)，控制器的輸出也增加，稱為“正作用”方向，或者當(dāng)測(cè)量值不變，給定值減小時(shí)，控制器的輸出增加的稱為“正作用”方向。反之，如果測(cè)量值增加時(shí)，控制器的輸出減小的稱為“反作用”方向?！炜刂破骺刂埔?guī)律的選擇

在一個(gè)安裝好的控制系統(tǒng)中，對(duì)象的作用方向由工藝機(jī)理可以確定，執(zhí)行器的作用方向由工藝安全條件可以選定，而控制器的作用方向要根據(jù)對(duì)象及執(zhí)行器的作用方向來確定，以使整個(gè)控制系統(tǒng)構(gòu)成負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。結(jié)論§控制器控制規(guī)律的選擇3.舉例一個(gè)簡(jiǎn)單的加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)。

對(duì)象加熱爐

操作變量燃料氣流量

被控變量被加熱的原料油出口溫度圖7-15加熱爐出口溫度控制§控制器控制規(guī)律的選擇

當(dāng)操縱變量燃料氣流量增加時(shí)，被控變量是增加的，故對(duì)象是“正”作用方向。如果從工藝安全條件出發(fā)選定執(zhí)行器是氣開閥（停氣時(shí)關(guān)閉），以免當(dāng)氣源突然斷氣時(shí)，控制閥大開而燒壞爐子。那么這時(shí)執(zhí)行器便是“正”作用方向。為了保證由對(duì)象、執(zhí)行器與控制器所組成的系統(tǒng)是負(fù)反饋的，控制器就應(yīng)該選為“反”作用?！炜刂破骺刂埔?guī)律的選擇圖7-16液位控制一個(gè)簡(jiǎn)單的液位控制系統(tǒng)

執(zhí)行器是“正”方向。對(duì)象是“反”方向?？刂破鳛椤罢狈较?/p>