3.第三章 控制器与执行器

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自动控制原理

自动控制原理

自动控制原理自动控制原理是一门研究如何利用各种控制方法和技术来实现系统自动化控制的学科。

它涉及到信号处理、传感器、执行器、控制器等多个方面的知识,是现代工程领域中非常重要的一门学科。

一、概述自动控制原理的基本目标是通过对系统的测量和分析,设计出合适的控制策略,使系统能够在给定的性能要求下自动调节和控制。

在自动控制系统中,通常会有一个或多个输入信号(也称为控制量),这些信号通过传感器进行测量,并经过控制器进行处理,最终输出到执行器上,以实现对系统的控制。

二、自动控制系统的基本组成部分1. 传感器:传感器是自动控制系统中的重要组成部分,用于将被控对象的状态转化为电信号或其他形式的信号。

常见的传感器有温度传感器、压力传感器、速度传感器等。

2. 执行器:执行器是控制系统中的输出部分,根据控制信号的指令,将能量转化为机械运动或其他形式的输出。

常见的执行器有电动阀门、电机、液压缸等。

3. 控制器:控制器是自动控制系统中的核心部分,负责接收传感器测量的信号,并根据设定的控制策略进行处理,最终生成控制信号输出给执行器。

常见的控制器有比例控制器、积分控制器、微分控制器等。

4. 反馈环节:反馈环节是自动控制系统中的重要组成部分,通过测量被控对象的输出信号,并将其与期望的控制信号进行比较,从而实现对系统的调节和控制。

三、自动控制系统的基本原理1. 反馈控制原理:反馈控制是自动控制系统中最基本的控制原理之一。

它通过对系统的输出进行测量,并将测量结果与期望的控制信号进行比较,从而生成误差信号,再根据误差信号进行控制器的调整,使系统的输出逐渐趋向于期望值。

2. 开环控制原理:开环控制是自动控制系统中另一种常见的控制原理。

它没有反馈环节,控制器的输出直接作用于执行器,从而实现对系统的控制。

开环控制常用于对系统的输入进行精确控制的场景,但对于系统的稳定性和鲁棒性要求较高的情况下,一般会采用反馈控制。

3. 控制策略:控制策略是指控制器根据系统的特性和要求,设计出的控制算法和参数设置。

机械设备控制技术必考知识点

机械设备控制技术必考知识点

机械设备控制技术必考知识点1.传感器技术:传感器是机械设备控制中必不可少的组成部分,它可以感知物理量或者一些特定的信号,并将其转换为电信号。

常见的传感器有温度传感器、压力传感器、光电传感器等。

对于机械设备控制来说,了解传感器的类型、原理和特点,以及如何选择和使用传感器是重要的考点。

2.控制器和执行器:控制器是指通过计算和处理输入信号,来控制执行器输出相应的控制信号。

常见的控制器有PLC(可编程逻辑控制器)、CNC(数控控制器)等。

控制器通过控制执行器来完成对机械设备的控制,执行器可以包括电机、气缸、液压马达等。

了解不同类型的控制器的原理、特点,以及如何选择和配置控制器和执行器是必考的知识点。

3.机械传动与控制:机械传动是将动力从一个部件传递到另一个部件的一种方法,常用的机械传动有齿轮传动、皮带传动、链传动等。

了解机械传动的原理、特点,并掌握机械传动的设计和计算方法是必考的知识点。

在机械设备控制中,机械传动的稳定性和可靠性对于系统的控制性能至关重要。

4.自动控制理论:自动控制理论是机械设备控制技术的核心内容,它主要研究如何通过控制器对机械设备进行自动化控制。

了解自动控制理论的基本原理与方法、控制器的设计与调试方法、系统的稳定性与响应特性等是必考的知识点。

同时,了解控制系统的性能指标,如稳定性、精度、动态响应等也是必须掌握的内容。

5.编程与软件技术:在机械设备控制中,常常需要编写控制程序来实现对机械设备的自动化控制。

了解编程语言(如C、C++、VB等)的基本语法和应用,掌握软件技术(如PLC编程、数控编程等)是必考的知识点。

同时,了解软件调试与故障排除的方法,能够分析和解决控制系统中出现的问题也是必须具备的技能。

6.安全与可靠性:机械设备在运行过程中,安全和可靠性是非常重要的考虑因素。

了解机械设备的安全标准与规范、安全保护装置的设计与应用、安全控制系统的原理与方法,以及对机械设备的可靠性分析与优化等是必考的知识点。

机电一体化技术-第03章 执行器

机电一体化技术-第03章 执行器
(3)阀的公称通径与管道公称通径不同时,两者之间 应加一段异径管。
(4)气动执行器应该是正立垂直安装于水平管道上。 特殊情况下需要水平或倾斜安装时,除小口径阀外, 一般应加支撑。即使正立垂直安装,当阀的自重较大 和有振动场合时,也应加支撑。
(5)通过控制阀的流体方向在阀体上有箭头标明, 不能装反。
控制阀的口径选择是由控制阀流量系数KV值决 定的。流量系数KV的定义为:当阀两端压差为 100kPa,流体密度为1g/cm3,阀全开时,流经控制 阀的流体流量。
7.气动执行器的安装和维护
(1)为便于维护检修,气动执行器应安装在靠近地面 或楼板的地方。
(2)气动执行器应安装在环境温度不高于+60℃和不 低于-40℃的地方,并应远离振动较大的设备。
快开特性的阀芯形式是平板形的,适用于迅速 启闭的切断阀或双位控制系统。
6.控制阀的选择
1)控制阀结构与特性的选择
结构形式选择 主要根据工艺条件,如温度、压力及介质的物
理、化学特性(如腐蚀性、黏度等)来选择。 特性选择
先按控制系统的特点来选择阀的希望流量特性,然 后再考虑工艺配管情况来选择相应的理想流量特性。
第三章 执行器
3.1 概述
1.执行器作用
接收控制器输出的控制信号,改变操 纵变量,使生产过程按预定要求正常 进行。
控制信号 执行器
操纵变量
蒸汽加热反应器工艺控制图
温度给定
﹢ ‐
温度控制器 TC
干扰 蒸汽流量
控制阀
反应器
出料温度
温度传感与变送器 TT
反应器温度控制系统方框图
2.执行器组成
电流4~20mA
气关阀
例2:加热炉炉温的控制
TT
TC

全自动液位控制器原理

全自动液位控制器原理

全自动液位控制器原理引言液位控制是工业自动化系统中的重要环节之一,涉及到许多行业的生产过程。

为了实现对液位的准确控制,全自动液位控制器应运而生。

本文将介绍全自动液位控制器的原理,包括其工作原理、主要组成部分以及应用场景等内容。

一、工作原理全自动液位控制器主要通过传感器、控制器和执行器等组成部分实现对液位的监测和控制。

其工作原理如下:1. 传感器:全自动液位控制器采用不同类型的传感器来监测液位,常见的传感器包括浮球传感器、电容传感器和超声波传感器等。

这些传感器能够将液位信号转化为电信号,供控制器进行处理。

2. 控制器:控制器是全自动液位控制器的核心部分,负责接收传感器的信号并进行处理。

控制器根据预设的液位范围和液位变化速率等参数,通过算法计算出控制信号,并输出给执行器。

3. 执行器:执行器根据控制器输出的信号,对液位进行调节。

常见的执行器包括电磁阀、电动调节阀和泵等。

执行器通过开关控制液体的进出,以达到控制液位的目的。

二、主要组成部分全自动液位控制器主要由以下几个组成部分构成:1. 传感器:传感器是实现液位监测的关键部件,根据不同的液体特性和工作环境选择合适的传感器。

浮球传感器适用于液位范围较小且液体相对纯净的场景,电容传感器适用于液位范围较大的场景,而超声波传感器适用于需要非接触式测量的场景。

2. 控制器:控制器负责接收传感器的信号,并根据预设的参数进行处理。

控制器通常采用微处理器或PLC等设备,具备较强的运算和控制能力。

控制器还可根据实际需要实现液位报警、自动排放和数据记录等功能。

3. 执行器:执行器根据控制器输出的信号,对液位进行调节。

执行器的选择与液体的性质、流量要求和工作环境等因素有关。

电磁阀适用于控制液体的进出,电动调节阀适用于实现精确的流量控制,而泵适用于液体的输送和循环等场景。

三、应用场景全自动液位控制器广泛应用于许多行业的生产过程中,主要包括以下几个方面:1. 水处理:在水处理行业中,全自动液位控制器可用于水池的液位控制、水泵的自动启停以及水质监测等。

《过程控制》

《过程控制》

《过程控制》课程笔记第一章概论一、过程控制系统组成与分类1. 过程控制系统的基本组成过程控制系统主要由被控对象、控制器、执行器、检测仪表四个部分组成。

(1)被控对象:指生产过程中的各种设备、机器、容器等,它们是生产过程中需要控制的主要对象。

被控对象具有各种不同的特性,如线性、非线性、时变性等。

(2)控制器:控制器是过程控制系统的核心部分,它根据给定的控制策略,对检测仪表的信号进行处理,生成控制信号,驱动执行器动作,从而实现对被控对象的控制。

控制器的设计和选择直接影响控制效果。

(3)执行器:执行器是控制器与被控对象之间的桥梁,它接收控制器的信号,调节阀门的开度或者调节电机转速,从而实现对被控对象的控制。

执行器的响应速度和精度对控制系统的性能有很大影响。

(4)检测仪表:检测仪表用于实时测量被控对象的各项参数,如温度、压力、流量等,并将这些参数转换为电信号,传输给控制器。

检测仪表的准确性和灵敏度对控制系统的性能同样重要。

2. 过程控制系统的分类根据控制系统的结构特点,过程控制系统可以分为两大类:开环控制系统和闭环控制系统。

(1)开环控制系统:开环控制系统没有反馈环节,控制器根据给定的控制策略,直接生成控制信号,驱动执行器动作。

开环控制系统的优点是结构简单,成本低,但缺点是控制精度较低,容易受到外部干扰。

(2)闭环控制系统:闭环控制系统具有反馈环节,控制器根据检测仪表的信号,实时调整控制策略,生成控制信号,驱动执行器动作。

闭环控制系统的优点是控制精度高,抗干扰能力强,但缺点是结构复杂,成本较高。

二、过程控制系统性能指标1. 稳态误差:稳态误差是指系统在稳态时,输出值与设定值之间的差值。

稳态误差越小,表示系统的控制精度越高。

稳态误差可以通过调整控制器的参数来减小。

2. 动态性能:动态性能是指系统在过渡过程中,输出值随时间的变化规律。

动态性能指标包括上升时间、调整时间、超调量等。

动态性能的好坏直接影响到系统的响应速度和稳定性。

自动化控制系统的组成部分及作用

自动化控制系统的组成部分及作用

自动化控制系统的组成部分及作用自动化控制系统是利用计算机技术和控制理论相结合,实现对生产过程、设备和系统的自动控制和管理的系统。

它由多个组成部分构成,每个部分都有不同的作用和功能。

本文将详细介绍自动化控制系统的组成部分及其作用。

1. 传感器和执行器:传感器是自动化控制系统的重要组成部分,用于感知和采集被控对象的信息,如温度、压力、流量等。

传感器将感知到的信息转换为电信号,并传输给控制器进行处理。

执行器则根据控制器的指令,将电信号转换为相应的力、速度或位置控制信号,控制被控对象的运动或动作。

传感器和执行器的作用是实现自动化控制系统与外部环境的信息交互和物理控制。

2. 控制器:控制器是自动化控制系统的核心部分,它接收传感器采集到的信息,经过处理和分析后,生成控制信号,并将控制信号发送给执行器,实现对被控对象的控制。

控制器根据预设的控制策略和算法,对系统状态进行监测和调节,以达到所需的控制目标。

不同类型的自动化控制系统采用不同的控制器,如PID控制器、模糊控制器、神经网络控制器等。

3. 人机界面:人机界面是自动化控制系统与操作人员之间的交互界面。

它通过显示屏、键盘、触摸屏等设备,将系统状态、参数设置、报警信息等信息直观地展示给操作人员,同时接收操作人员的指令和参数设定。

人机界面的作用是实现操作人员对自动化控制系统的监控、控制和管理,提高系统的可操作性和人机交互效率。

4. 通信网络:通信网络是自动化控制系统中各个组成部分之间进行信息传输和共享的媒介。

它可以是局域网、广域网或互联网等不同类型的网络,通过有线或无线通信方式实现设备之间的数据交换和远程访问。

通信网络的作用是实现不同设备之间的数据传输和共享,使得自动化控制系统能够实现分布式控制和远程监控。

5. 数据存储与处理:数据存储与处理是自动化控制系统中的重要环节,它涉及到对大量的数据进行采集、存储和处理。

自动化控制系统可以通过采集和存储历史数据,进行数据分析、建模和优化,从而改进控制策略和算法,提高系统的控制性能和效率。

温度控制系统 (2)

温度控制系统 (2)

温度控制系统1. 简介温度控制系统是一种用于监测和调节环境温度的系统。

它通常由传感器、控制器和执行器等组成,用于实时测量温度并根据设定值进行自动调节。

这种系统广泛应用于各种领域,包括工业生产、建筑物自动化、空调系统等。

2. 系统组成温度控制系统主要由以下组件组成:2.1 传感器传感器是温度控制系统的核心组件之一。

它们用于监测环境温度,并将测量值传送给控制器。

常见的温度传感器类型包括热电偶、热敏电阻和红外线传感器等。

2.2 控制器控制器是温度控制系统的决策中心。

它接收传感器的温度数据并与设定值进行比较,根据差异调节执行器的工作状态以实现温度控制。

控制器通常由微处理器或微控制器实现,具备计算能力和逻辑控制功能。

2.3 执行器执行器是控制器的输出设备,通过控制环境参数来调节温度。

常见的执行器包括加热器和冷却器。

加热器可以增加环境温度,而冷却器可以降低环境温度。

2.4 操作界面操作界面用于人机交互,通过控制界面上的按钮、旋钮、显示器等设备,用户可以设定温度值、查看实时温度、调整系统参数等。

3. 工作原理温度控制系统的工作原理可以简述为以下几个步骤:1.传感器测量环境温度并将数据传送给控制器。

2.控制器将传感器数据与设定值进行比较,计算出温度差异。

3.控制器根据温度差异调节执行器工作状态。

如果当前温度低于设定值,则控制器会开启加热器;反之,如果当前温度高于设定值,则控制器会开启冷却器。

4.控制器不断监测温度,并根据测量值调整执行器的工作状态,以保持环境温度在设定范围内。

4. 应用领域温度控制系统在各个领域都有广泛的应用,下面几个常见的应用领域:4.1 工业生产在工业生产中,温度控制系统用于控制生产过程中的温度,以保证产品质量和工艺稳定性。

例如,铸造过程、烘烤过程和化学反应过程中都需要控制温度。

4.2 建筑物自动化在建筑物自动化中,温度控制系统用于空调系统的温度调节。

通过感知室内温度并与设定温度进行比较,系统可以自动调节空调设备,提供舒适的室内环境。

自动控制系统的基本原理与技术

自动控制系统的基本原理与技术

自动控制系统的基本原理与技术自动控制系统是一种能够自主调节、控制和监测的系统,广泛应用于各个领域,包括工业生产、交通运输、通信网络、航空航天等。

它通过感知、决策和执行三个步骤,实现对被控对象的精确控制。

在本文中,我们将介绍自动控制系统的基本原理与技术,并探讨其在现代社会中的应用。

一、自动控制系统的基本原理自动控制系统的基本原理可以总结为反馈控制和前馈控制两种方式。

1. 反馈控制反馈控制是根据被控对象的实际状态与期望状态之间的差异进行调整的一种控制方式。

它通过传感器获取被控对象的输出信号,并将其与预期输出进行对比。

差异信号经过控制器的处理后,通过执行器对被控对象的输入进行调整,使实际输出逐渐趋向于期望输出。

反馈控制可以实现对系统的稳定性和精确性的控制,常用于对动态系统的调节。

2. 前馈控制前馈控制是根据被控对象的输入信号与期望输入信号之间的差异进行调整的一种控制方式。

它通过控制器对期望输入信号进行处理,并将处理后的信号直接作用于被控对象的输入端,以抵消外部扰动对系统的影响。

前馈控制可以提前对系统进行补偿,有效地减小了反馈控制的误差,常用于对静态系统的调节。

二、自动控制系统的基本技术自动控制系统的实现涉及多种基本技术,包括传感器、控制器和执行器等。

1. 传感器传感器是自动控制系统中用于感知被控对象状态的装置。

它可以将物理量、化学量或其他特定量转化为电信号,并传输给控制器。

常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等。

传感器的准确性和响应速度直接影响着控制系统的性能。

2. 控制器控制器是自动控制系统中用于处理输入信号并生成控制信号的核心组件。

它根据传感器获取的信息和预设的控制策略,计算出对被控对象的调节量,并将调节信号发送给执行器。

常见的控制器有PID控制器、模糊控制器、模型预测控制器等。

控制器的设计和调节方法直接影响着控制系统的性能表现。

3. 执行器执行器是自动控制系统中用于执行控制信号的装置。

建筑设备自动化课件(第三章)

建筑设备自动化课件(第三章)

交流接触器工作原理
i
• (2)无触点的电子开关 • 特点: • 可实现高频(4次/S)的通断控制,从而实现对加热器加热容 量的精确、平滑调节 • 受负载功率限制,成本随负载功率急剧增加
• 3.3.2风机、制冷压缩机的电机控制
• 1.常用几种控制方式 • (1)直接启停控制 • 对一个交流接触器控制
• 2.直接数字控制器(DDC)
• a 组成

微处理器、过程输入输出通道
• 过程输入输出通道包括:

• • • • 数字量输入通道 DI 数字量输出通道 DO 模拟量输入通道 AI 模拟量输出通道 AO 串行通信通道 UART
b 原理 • 通过模拟量输入通道(AI)开关量输入通道(DI)采集实 时数据,按照预先选用的控制规律(PID、前馈等)进行运算, 并通过模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)直接控 制现场设备,实现对生产过程的闭环控制。

• • • •

电动风阀结构与原理
• • • • •
• •
2.热敏电压型
如热电偶
特点: 一致性好,灵敏度差,价廉
3.IC型感温元件 典型的智能传感器,直接以数字通信 方式 输出测出 的温度数据的 感温元件,是今后传感器的发展方向
• b 湿度传感器 • 测量相对湿度: • 电容: • 氯化锂露点式温度计
• c 各种开关传感器
• 压力开关 • 特点: 可以改变压力开关报警输出的压力设定值;使 用前需进行标定;不能直接带动功率过大的电动设备。 • • 流速开关 • • 水位开关 • 微压差报警开关
3.1恒温恒湿空调机及其控制管理要求
分任务实现:
设备启停 工况调节 安全保护 状态监测 远程管理

过程控制系统(1)

过程控制系统(1)

第一章过程控制系统概述1.五大参量:温度、压力、流量、物位(液位)、成分2.过程控制系统的组成:控制器,执行器,被控过程和测量变送等组成;除被控对象外都是变送单元。

过程控制系统由两大部分组成:过程仪表和被控对象过程控制系统由三大部分组成:检测变送单元,控制器,被控对象。

系统中的名词术语:1)被控过程:生产过程中被控制的工艺设备或装置(即从被控参数检测点至调节阀之间的管道或设备)。

2)检测变送器:检测量转换为统一标准的电信号。

3)调节器(控制器):实时地对被控系统施加控制用。

4)执行器:将控制信号进行放大以驱动调节阀。

5)被控参数:被控过程内要求保持稳定的工艺参数。

6)控制参数:使被控参数保持期望值的物料量或能量。

7)设定值:被控参数的预定值。

8)测量值:测量变送器输出的被控参数值。

9)偏差:设定值与测量值之差。

10)扰动作用:作用于被控对象并引起被控变量变化的作用。

11)控制作用:调节器的输出(控制调节阀的开度)。

控制器,执行器和检测变送环节称为过程仪表;过程控制系统由过程仪表和被控过程组成。

3.性能指标:包含了对控制系统的稳定性、准确性和快速性三方面的评价。

稳态误差ess:描述系统稳态特性的唯一指标(静态指标)。

衰减比n:n<1,表示过渡过程为发散振荡;n=1,表示过渡过程为等幅振荡;n>1,表示过渡过程为衰减振荡。

一般为4:1-10:1,4:1为理想指标,也是用来调试的。

前馈,反馈控制特点(1)反馈控制系统:根据系统被控参数与给定值的偏差进行工作;是按照偏差进行调节,达到减小或消除偏差的目的;偏差值是系统调节的依据;可以有多个反馈信号;属于闭环控制系统。

(2)前馈控制系统:根据扰动大小进行控制,扰动是控制的依据;控制及时;属于开环控制系统;实际生产中不采用第二章过程检测仪表控制器输出:1.电动仪表:4-20mA,DC(远距离);1-5V,DC(短距离)气动仪表:20-100Kpa(100m)直流电流4-20mA,空气压力20-100Kpa为通用标准信号。

工业自动化控制系统的设计与开发

工业自动化控制系统的设计与开发

工业自动化控制系统的设计与开发第一章:介绍工业自动化控制系统是现代制造过程中必不可少的一环。

它可以帮助企业提高生产效率,减少生产成本,提高产品质量。

本文将介绍工业自动化控制系统的设计与开发。

第二章:工业自动化控制系统的组成工业自动化控制系统主要由以下几个组成部分组成:1.传感器和执行器:传感器可以对工厂内各种参数进行监测,如温度、湿度、气压、流量、压力等等。

执行器则可以根据收到的指令控制某些动作,如机器人的移动、电机的启动等等。

2.控制器:控制器是工业自动化控制系统的大脑,负责对传感器和执行器的数据进行处理,并根据预设的规则进行控制。

3.人机界面:人机界面负责将控制器的结果展示给操作员,并接收操作员的指令。

4.通信网络:通信网络是传感器、执行器、控制器和人机界面之间进行通信的媒介。

第三章:工业自动化控制系统的设计在设计工业自动化控制系统时,需要遵循以下几个步骤:1.确定需求:根据生产流程和产品需求确定控制系统需要实现的功能。

2.选择硬件:根据需求选择合适的传感器、执行器、控制器和通信网络设备。

3.确定软件功能:依据需求确定软件的功能和运行流程,并设计出控制算法。

4.开发软件程序:根据确定的软件功能编写程序,并进行集成测试。

5.系统调试和运行监测:对系统进行调试,并且在运行期间对系统进行监测,及时发现和解决问题。

第四章:工业自动化控制系统的开发工业自动化控制系统的开发流程通常包含以下几个环节:1.概要设计:在需求分析的基础上,确定控制系统的逻辑结构和软件框架。

2.详细设计:在概要设计的基础上,进行详细设计,包括数据库设计、算法设计、系统接口设计等。

3.编码实现:根据详细设计的结果,进行编码实现,并进行单元测试和集成测试。

4.系统测试:对系统进行集成测试和系统测试,确保系统的正确性和可用性。

5.部署和维护:对系统进行部署和维护,包括安装、配置、调试和维护等。

第五章:工业自动化控制系统的应用工业自动化控制系统广泛应用于各个领域,如制造业、航空航天、石化、电力、交通运输等行业。

运动控制系统的设计与实现

运动控制系统的设计与实现

运动控制系统的设计与实现第一章引言运动控制系统是指通过控制机械和电子设备的运动,以实现某些特定的目标。

它的应用范围很广,包括工业、农业、医疗、交通等领域。

在本篇文章中,我们将重点讨论运动控制系统的设计与实现。

第二章运动控制系统的组成运动控制系统主要包括以下几个方面的组成:1. 传感器:用于检测被控制物体的位移、速度、加速度等参数。

2. 执行器:用于对被控制物体进行控制,例如电机、液压缸等。

3. 控制器:用于接收传感器采集的数据,根据预设的控制算法计算出控制信号,控制执行器对被控制物体进行控制。

4. 供电系统:为控制器和执行器提供电源供应,保证运动控制系统的正常运转。

第三章运动控制系统的设计运动控制系统的设计是一个复杂的过程,需要针对具体的控制对象进行定制化设计。

下面讨论运动控制系统设计中的几个重要方面。

1. 传感器的选择传感器的类型根据被控制物体的不同而不同,例如在控制机械臂的过程中,需要使用角度传感器、位移传感器等。

传感器的精度和灵敏度对于控制系统的性能和稳定性有着很大的影响,在设计中需要根据实际需要灵活选择。

2. 控制算法的设计控制算法是运动控制系统的核心,需要根据被控制物体的特点和控制目标进行设计。

例如在机械臂的控制中,可以采用PID控制算法进行位置控制,速度控制和力矩控制。

3. 控制器的选择控制器一般有单片机、PLC或者工控机等。

在选择控制器时,需要根据控制的任务和要求,选择适合的控制器。

例如在小规模控制任务中可以使用单片机,但在复杂控制任务中需要使用工控机。

4. 系统的可靠性设计在运动控制系统的设计中,需要考虑到系统的可靠性,尽可能的降低故障率。

例如可以采用备件系统来解决某些关键部件故障的处理。

第四章运动控制系统的实现运动控制系统实现主要包括以下几个步骤:1. 系统的硬件搭建系统的硬件包括传感器、执行器、控制器、供电系统等。

在搭建过程中需要特别注意硬件的兼容性和稳定性。

2. 控制算法的编写控制算法的编写一般使用C语言、Python等编程语言进行编写。

控制装置及仪表第三章(附答案)

控制装置及仪表第三章(附答案)

U22
调整电位器RP1,可改变N0的大小,借此改变仪表量程。
输出电路
R
13
24 v R
17
+ IC 4 -
将 U23转换成整流 输出信号Uo和Io。
8 7
5
VT
U
C1 4 23 R1 4
Uo = U23 +UB −UP = U23 +1
Uo Io = = 4 ~ 20mA R18
R
16
VD3 R
Uo
输出电路的作用: ; 输出电路的作用:加1; 电平移动(UB→0); 电平移动( ); 功率放大
Ui3 输入电路3 Uo3 附加偏置 输入电路3
N3 电路2 电路2 自激振荡时间分割器 U22=U11U21/U31
o
U31
Uo = U23 + 1 = N0U22 + 1
图3-4 乘除器方框图 U
自激振荡时间分割器
小信号切除
由 y = K x 可得 K dy = dx 2 x
可见,x很小时,动态放大系数很大,x稍有波动, 就会引起输出y的很大变化,造成开方器在小信 号输入时的较大运算误差。所以, 在信号小于输 入满量程的1%时,应将输出信号切除。
(二) 工作原理
U23 U21 S 乘法电路 U22 比例放大 U23 小信号 输出电路 Uo 乘法电路1 N0 电路N2 K2 电路 切除电路
Ui
输入电路1 输入电路 U11 + ε 比较器 - N1 Uf 乘法电路2 乘法电路 K3
开方运算部分 图 3-13 开方器方框图
推导开方器的输入输出关系式
U 11 − U f = ε U 22 = K 2 SU 21 U 23 = N 2 U 22 U f = K 3 SU 23 在比较器的放大倍数足够大的条件下, ε→0 ε→0,即U11≈Uf,可得: U ≈Uf 2 K 3U 23 U 11 = K 2 N 2U 21

3第三章执行器

3第三章执行器


自动化装置
执行器
3.3 气动调节阀

(一)、概述:阀体部件的种类及作用 1、直通双座阀
外形图
剖面图
自动化装置
执行器
3.3 气动调节阀

(一)、概述:阀体部件的种类及作用 1、直通双座阀
结构
特点
流量系数大 可调范围大 关闭时,泄漏量大 阀座可以上下倒臵,阀 芯可以正反安装 不平衡力小,需要的执 行机构输出力小

气动执行机构

自动化装置
执行器
3.1 概述

气动、电动、液动执行器的对比

气动执行机构

气动执行机构的主要缺点就是:响应较慢,控制精 度欠佳,抗偏离能力较差,这是因为气体的可压缩 性,尤其是使用大的气动执行机构时,空气填满气 缸和排空需要时间。但这应该不成问题,因为许多 工况中不要求高度的控制精度和极快速的响应以及 抗偏离能力。
自动化装置
执行器
3.2 电动调节阀



电动调节阀是工业自动化过程控制中的重要执行单元仪表。 随着工业领域的自动化程度越来越高, 正被越来越多的应用 在各种工业生产领域中。 与传统的气动调节阀相比具有明显的优点:节能(只在工作 时才消耗电能),环保(无碳排放),安装快捷方便(无需 复杂的气动管路和气泵工作站)。 电动调节阀一般包括驱动器,接受驱动器信号(0-10V或420MA)来控制阀门进行调节,也可根据控制需要,组成智 能化网络控制系统,优化控制实现远程监控。
自动化装置
执行器
3.1 概述

气动、电动、液动执行器的对比
电动执行机构主要应用于动力厂或核动力厂,因为在高压水系统需要一个 平滑、稳定和缓慢的过程。电动执行机构的主要优点就是高度的稳定和用 户可应用的恒定的推力,最大执行器产生的推力可高达225×103kgf,液 动执行器能达到这么大推力,但液动执行器造价要比电动高很多。电动执 行器的抗偏离能力是很好的,输出的推力或力矩基本上是恒定的,可以很 好的克服介质的不平衡力,达到对工艺参数的准确控制,所以控制精度比 气动执行器要高。如果配用伺服放大器,可以很容易地实现正反作用的互 换,也可以轻松设定断信号阀位状态(保持/全开/全关),而故障时,一 定停留在原位,这是气动执行器所作不到,气动执行器必须借助于一套组 合保护系统来实现保位。

自动化控制原理第三章习题参考答案

自动化控制原理第三章习题参考答案
计算题1答案
解:系统的开环传递函数为 $G(s) = frac{K}{s(s + 1)(s + 2)}$,其中 $K = 1$。系统的闭环传递函数为 $G_{cl}(s) = frac{1}{s(s + 1)(s + 2)}$。系统的极点为 $s = -1$ 和 $s = -2$,均位于复平面的左半部分,因此系统是稳定的。系统的动态性能指标包括上升时间 $t_{r} = 0$,峰值时间 $t_{p} = frac{3}{2}$,调节时间 $t_{s} = frac{5}{2}$ 和超调量 $sigma% = 0$。
(G(s) = frac{b_0 + b_1 s + b_2 s^2 + ... + b_n s^n}{a_0 + a_1 s + a_2 s^2 + ... + a_m s^m})
03
其中,(G(s))为系统传递函数,(b_0, b_1, ..., b_n)和(a_0, a_1, ..., a_m)为系统参数。将题目中给定的参数代入公式,有
简答题1答案
简答题2答案
简答题3答案
简答题答案
选择题1答案:A
Hale Waihona Puke 选择题3答案:C选择题2答案:B
选择题答案
计算题1答案
解:根据题意,系统的开环传递函数为G(s) = 4/(s^2 + 3s + 2),其中s为复数变量。系统的极点为s = -2和s = -1,根据极点的性质,系统的动态性能取决于极点的位置和数量。由于系统有两个极点,因此系统的动态性能可能不够理想,需要进行适当的校正。具体的校正方法可以是通过在系统前向通路中加入适当的惯性环节或积分环节来实现。

工业自动化控制系统

工业自动化控制系统

工业自动化控制系统工业自动化控制系统是指利用电子技术和计算机技术对工业流程进行自动化控制和监测的系统。

随着科技的发展和工业的进步,工业自动化控制系统在生产过程中的应用越来越广泛,不仅提高了生产效率,还极大地降低了生产成本,提高了产品的质量稳定性。

一、工业自动化控制系统的基本构成工业自动化控制系统通常由以下几个基本部分构成:传感器、执行器、控制器、通信网络和人机界面等。

1. 传感器:传感器是工业自动化控制系统的重要组成部分,用于感知和采集不同的物理量和信号。

例如,温度传感器、压力传感器、流量传感器等,它们将实时地将采集到的信息转化成电信号,以供控制器进行处理。

2. 执行器:执行器是根据控制信号完成实际动作的装置,用于对控制对象进行控制和调节。

例如,电动阀门、电动马达等,它们通过接收控制信号,实现对阀门和马达的开关和调节。

3. 控制器:控制器是工业自动化控制系统的核心部分,用于对传感器采集到的信号进行处理,并产生控制信号来控制执行器的动作。

例如,PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分散控制系统)等,它们可以根据预先设定的控制策略,实现对整个生产过程的控制和调节。

4. 通信网络:通信网络用于连接各个控制系统的不同部分,实现数据的传输和共享。

例如,以太网、现场总线等,它们能够保证控制系统中各个组件之间的信息传递和互联。

5. 人机界面:人机界面是人与控制系统之间的接口,用于操作和监测工业自动化控制系统的运行状态。

例如,触摸屏、计算机界面等,它们提供了直观、简便的操作界面,使人员能够轻松地与控制系统进行交互。

二、工业自动化控制系统的优势和应用领域工业自动化控制系统具有以下几个优势:1. 提高生产效率:自动化控制系统能够实现生产过程的连续化、高效化,减少了人为因素的干扰,大大提高了生产效率。

2. 降低生产成本:自动化控制系统可以减少人力资源的投入,并能够智能地分配资源,降低了人力成本和能源消耗,从而降低了生产成本。

过程控制系统第3章简单系统习题与解答

过程控制系统第3章简单系统习题与解答

第3章习题与思考题3-1.简单控制系统由哪几部分组成?各部分的作用是什么?解答:简单控制系统由检测变送装置、控制器、执行器及被控对象组成。

检测变送装置的作用是检测被控变量的数值并将其转换为一种特定输出信号。

控制器的作用是接受检测装置送来的信号,与给定值相比较得出偏差,并按某种运算规律算出结果送往执行器。

执行器能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值,以达到控制被控变量的目的。

被控对象是指需要控制其工艺参数的生产设备或装置。

3-2.什么叫直接参数和间接参数?各使用在什么场合?解答:如果被控变量本身就是需要控制的工艺指标,则称为直接参数;如果被控变量本身不是需要控制的工艺指标,但与其有一定的间接对应关系时,称为间接参数。

在控制系统设计时,尽量采用直接参数控制,只有当被控变量无法直接检测,或虽能检测,但信号很微弱或滞后很大,才考虑采用间接参数控制。

3-3.被控变量的选择应遵循哪些原则?解答:被控变量的正确选择是关系到系统能否达到预期控制效果的重要因素,它选择的一般原则是:(1)被控变量应能代表一定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态重要变量;(2)被控变量应是工艺生产过程中经常变化,因而需要频繁加以控制的变量;(3)被控变量应尽可能选择工艺生产过程的直接控制指标,当无法获得直接控制指标信号,或其测量或传送滞后很大时,可选择与直接控制指标有单值对应关系的间接控制指标;(4)被控变量应是能测量的,并具有较大灵敏度的变量;(5)被控变量应是独立可控的;(6)应考虑工艺的合理性与经济性。

3-4.操纵变量的选择应遵循哪些原则?解答:(1)操纵变量应是工艺上允许加以控制的可控变量;(2)操纵变量应是对被控变量影响诸因素中比较灵敏的变量,即控制通道的放大系数要大一些,时间常数要小一些,纯滞后时间要尽量小;(3)操纵变量的选择还应考虑工艺的合理性和生产的经济性。

3-5.简述选择调节器正、反作用的目的,如何选择?解答:其目的是使控制器、执行器、对象三个环节组合起来,能在控制系统中起负反馈作用。

(自动控制原理)第三章2

(自动控制原理)第三章2
➢作用:将热电偶、热电阻的检测信号转 换成统一标准信号(直流)
0~10mA 4~20mA 1~5V ➢温度变送器还可以作为直流毫伏转换器 来使用,将其他能够转换成直流毫伏信号 的工艺参数也变换成统一标准信号 ➢温度变送器广泛使用
两线制是指电流信号输出的变送器, 4-20mA等;三线制为电压信号输出的变送 器,0-5V等;四线制为了防止干扰,信号 线与电源线分隔开的电流信号输出变送器。
图3-10 位式输出的补偿式控制器
室外温度补偿特性
根据室外温度变化,全年自动调节控制室内温度
3.3.2 软件控制器
1.直接数字控制器(DDC) 2.计算机控制系统的基本控制算法 3.可编程控制器(PLC-Programmable Logic Controller ) 4.现场控制单元的软件结构
1)增量型PID控制算法的输出Δu(k)仅取决于最近3次的e(k)、 e(k-1)和e(k-2)的采样值,计算较为简便,所需的内存容量 不大。 2)由于微机输出增量,所以误动作影响较小,必要时可用 逻辑判断的方法去掉。 3)在手动/自动无扰动切换中,增量型PID控制算法要优于 位置型PID控制算法。 4)不产生积分失控,所以能容易获得较好的调节效果,一 旦计算机发生故障,则停止输出Δu(k),阀位大小保持发 生故障前的状态,对生产过程无影响。
(2)改进型PID控制算法 在计算机控制系统中,如果单 纯用数字PID调节器去模仿模拟调节器,不会获得更好 的效果。
1、 P控制——比例控制
即:
比例控制规律:在该控制系统中,阀门开度的 改变量与被控变量(液位)的偏差值成比例。
令:
则:
KP:比例控制的放大倍数 KP决定了比例控制作用的强弱。 KP越大,比 例控制作用越强。 改变杠杆支点的位置,便可改变KP的数值。

自动控制原理基础知识

自动控制原理基础知识

自动控制原理基础知识
自动控制是指利用各种控制器和控制装置,通过反馈信号来调节系统输出,使其达到预期的状态或行为。

在自动控制中,有一些基础的原理需要了解。

1. 反馈原理:反馈是指将系统输出的一部分作为输入,通过比较实际输出与期望输出之间的误差,来调节系统以减小误差。

反馈原理是自动控制的核心原则,它能够使系统具有自我调节的能力。

2. 控制器:控制器是自动控制系统中的一种重要装置,它接收反馈信号并产生控制输出,以调节系统状态。

常见的控制器有比例控制器、积分控制器和微分控制器,它们可以根据系统的需求组合使用。

3. 传感器:传感器是用来检测系统状态或环境变量的装置,它能将所检测到的信号转换成电信号,以供控制器使用。

常见的传感器有温度传感器、压力传感器和光线传感器等。

4. 执行器:执行器是根据控制器输出的信号,对系统进行调节或操作的装置。

执行器可以改变系统的输出,如电动机、阀门和伺服系统等。

5. 开环控制与闭环控制:开环控制是指控制器输出不受系统反馈影响,只根据预设的输入输出关系进行控制;闭环控制是指控制器根据系统反馈信号进行调节,以使系统输出满足预期要求。

闭环控制具有更好的稳定性和精度。

6. 控制系统的性能指标:控制系统的性能指标包括稳定性、灵敏度、响应时间和稳态误差等。

稳定性是指系统在各种干扰下保持稳定的能力;灵敏度是指系统输出对输入变化的敏感程度;响应时间是指系统从输入变化到输出变化的时间;稳态误差是指系统输出与期望输出之间的差异。

以上是自动控制原理的一些基础知识,它们是理解和设计自动控制系统的基础。

了解这些知识有助于理解自动控制的工作原理、应用和优化。

自动控制原理闭环系统知识点总结

自动控制原理闭环系统知识点总结

自动控制原理闭环系统知识点总结一、引言自动控制是现代科学技术的重要组成部分,而闭环系统作为自动控制的基础之一,在工程实践中具有广泛的应用。

本文将对闭环系统的相关知识点进行总结和归纳,旨在帮助读者更好地理解和应用闭环系统。

二、闭环系统的定义与组成闭环系统又称反馈控制系统,是指通过测量被控对象的输出信号,并与期望值进行比较,将比较结果反馈给控制器,根据反馈信息进行调节,从而使被控对象的输出信号接近期望值的一种控制系统。

闭环系统主要由被控对象、传感器、控制器和执行器等组成。

1. 被控对象:闭环系统中需要被控制的物理或数学模型,可以是机械装置、电子电路或工业过程等。

2. 传感器:用于检测和测量被控对象的输出信号,并将其转化为电信号输入到控制器。

常见的传感器有温度传感器、压力传感器等。

3. 控制器:根据传感器测量的反馈信息和期望值,采取相应的控制策略,输出控制信号,调节被控对象的行为。

控制器可以是模拟控制器或数字控制器。

4. 执行器:接收控制器输出的控制信号,并转化为物理效应,对被控对象进行调节。

执行器可以是马达、电动机或阀门等。

三、闭环控制的基本原理闭环控制系统的基本原理是通过比较被控对象的输出信号与期望值的差异,将差异作为反馈信息反馈给控制器,控制器对被控对象进行调节。

闭环控制系统的基本流程如下:1. 传感器测量被控对象的输出信号,将信号转化为电信号。

2. 控制器接收传感器的测量信号,并与期望值进行比较,计算出控制信号。

3. 执行器接收控制信号,并对被控对象进行相应的调节。

4. 传感器再次测量被控对象的输出信号,并将测量结果反馈给控制器。

5. 控制器根据反馈信息与期望值的比较结果,调整控制信号,进一步改变执行器对被控对象的调节。

四、闭环系统的优势闭环控制系统相比于开环控制系统具有以下优势:1. 鲁棒性强:闭环系统通过反馈信息不断对被控对象进行调节,可以有效地抵抗外界干扰和系统参数变化,提高系统的稳定性和鲁棒性。

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工业上(最)常用的控制规律:
双位控制
纯比例控制
P
比例积分控制
PI
比例微分控制
PD
比例积分微分控制 PID
一个控制系统主要包括二类基本环节:控制器和对象。对象在控制系统中属于固定因素, 当系统设计好以后,对象特性也就被确定下来;在整个控制系统中的控制作用主要是通过控 制器来实现的,而控制器真正实现控制的本质在于选择合适的调节规律。
§3.1 基本控制规律
控制规律:控制器的输出信号随输入信号(偏 差)变化的规律。也称为调节规律。
强调:u(t) f (z x) f (e)
如果 z(t) u,(t则) 控制器称正作用控制器;反之
z,(t则) 称反u作(t)用控制器
基本控制规律: 位式控制(双位控制较常用) 比例作用(Proportional) 积分作用(Intergral) 微分作用(Derivative)
(3)比例积分控制
比例积分控制规律可用下式表示:
e(t)
1
u(t) K p[e(t) Ti e(t)dt]
A
若偏差是大小为A的阶越干扰,则
u(t)
A u(t) K p ( A Ti t)
ui
Kp Ti
At
如图所示,输出中垂直上升部分 KpA 是由比例作用造成的,而缓慢上升部分 KpAt/Ti 是由积分作用造成的。当 t=Ti 时,输出为 2KpA 。
不及时,此时考
注意事项:
虑可增加微分作
★引入积分作用以后,能消除余差,但用系统的稳定性会降低,此
时应适当降低比例作用(增大比例度或降低比例增益)
★若对象(容量)滞后很大,可能控制时间较长、最大偏差较大
积分控制最大的优点是消除余差 最大的缺点是动作缓慢、稳定性降低
比例控制规律和积分控制规律,都是根据已经形成的被控变量 与给定值的偏差而进行动作。但对于惯性较大的对象,为了使控制 作用及时,常常希望能根据被控变量变化的快慢来控制。
t>0时,u(t)=Kpe(t),很显然这种控制作用在 实际应用中没有太大的意义。
从(b)图中可以看出,当输入为斜坡曲线时 u(t)=KpA(t+Td),所以微分控制起到了超前的 结论作:用,即:控制器输出比输入超前Td时间。 1.微分作用不能作为一种单独的调节规律来使用; 2.理想的PD作用不能直接使用;
u
zmax zmin u
zmax zmin u
zmax zmin K p
umax umin
对于一个具体的比例作用控制器,指示值的刻度范围umax-umin 及输出的工作范围zmax-zmin是固定的,因此可以认为比例度与比例 增益Kp成反比。
KP越大 越小 比例作用越强(控制作用越强)
(3)比例度及其对控制过程的影响
1. 比例控制(P调节)
在该控制系统中,阀门开度的改变量与被控变量(液位) 的偏差值成比例,这就是比例控制规律,其输出信号的变化 量与输入信号(指偏差,当给定值不变时,偏差就是被控变量 测量值的变化量)的变化量之间成比例关系,这种控制规律称 为“纯比例控制”
纯比例控制也是一种基本的控制规律,从上面这个例子可以看 出来,纯比例控制至少能克服位式控制振荡、不稳定的缺点。
第三章 自动控制仪表
三、控制仪表的分类: 基地式控制仪表
– 检测、控制、显示组合在一起的一类仪表。
单元组合式控制仪表
– 在系统规定的统一的通讯方式下,按要求给出 相应的控制信号。
计算机控制系统
– 以计算机为中心控制单元,以测试仪表、执行 机构等单元为外围设备的系统。
§3.1 基本控制规律
在下面的控制系统中,被控变量由于受扰动f(如生产负荷的改变,上下 工段间出现的生产不平衡现象等)的影响,常常偏离给定值,即被控变量
3. 微分控制( PD调节)
加入微分调节的目的:防止出现超调现象。
微分调节方法:输出量与输入偏差对时间的 微分成正比。——根据被控参数变化的快慢 进行调节,属超前控制(只要出现变化趋势, 马上进行控制)。
对于固定的偏差,没有输出。因而不能消除 余差,微分控制通常与比例控制共同使用。
p
K
p
e
up KpA
Ti 图3-9 比例积分控制器特性
因此积分时间的定义为:在阶跃输入下,积分作用的输出
变化到比例作用的输出所经历的时间。
采用比例积分控制作用时,积分时间对过渡过
程的影响具有两重性。在同样的比例度下,缩短积
分时间Ti,将使积分调节作用加强,容易消除余差, 这是有利的一面。但缩短积分时间,加强积分调节
除了双位控制外,还有三位(即具有一个中间位置)或更多的,这类 系统统称为位式控制,它们的工作原理基本相同。
二、连续控制
根据输入量与设定值差异e的大小连续调整 输出量u的大小。
分类:
– P控制——比例控制 – PI控制——比例积分控制 – PD控制——比例微分控制 – PID控制——比例微分积分控制
比例增益KP是比例调节器输出变化量u与偏差e之比:
Kp
u e
结论:KP越大,比例作用越强;KP越小,比例作用越弱。
比例度:输入信号的相对变化量占输出信号的相对变化量的百
分数。在工业现场,一般都用比例度来表示比例作用的强弱
z
zmax zmin *100% umax umin * z *100% umax umin * e *100% umax umin * 1 *100%
产生了偏差: e(t) x(t) z(t) 0
控制器接受了偏差信号e后,按一定的控制规律使其输出信号u发生变 化,通过执行器改变操纵变量q,以抵消干扰对被控变量y的影响,从而使 被控变量回到结定值上来。
问题:被控变量能否回到给定值上,或者以什么样的途径、经过多长时间回到给定值上来? 这不仅与被控对象特性有关,而且还与控制器的特性有关。 只有熟悉了控制器的特性,才能达到自动控制的目的。
余差的产生:
a
b
O
qi
a u
O
be
qi
q0
q0
原来系统处于平衡状态,进水量与出水量相等,此时控制阀有一个固定 的开度,比如说对应于杠杆为水平位置。当出水量有一个阶跃减小量时,液 位开始上升,在控制器的作用下,控制阀关小,进水量减小。当进水量减小 到与出水量相等时,才能重新建立平衡,此时液位也不再变化。但要使进水 量减小,控制阀必须关小,阀杆必须下移,浮球必须上移,对应的液位将稳 定在一个比原来稳定值(即给定值)要低的位置,其差值就是余差。
不同的控制规律适应不同的生产要求,必须根据生产要求来选用适当的控制规律。如选 用不当,不但不能起到好的作用,反而会使控制过程恶化,甚至造成事故。
一、位式控制(双位控制)
双位控制是自动控制系统中最简单也很实用的一种控制规律,调节器输 出只有2个固定的数值,即只有2个极限位置,其基本的控制规律可描述为:
Td
de dt
(1)微分控制规律及其特点:
微分作用是指调节器的输出与输入变化率成比例关系。表
达式为:
ud
Td
de dt
Td:微分时间,Td越大微分作用越强
e(t)
t0 u(t)
t0
微分作用的目的:克服对象滞后大的影响,改善过渡过程 品质。
微分作用的原理:根据偏差信号变化速度来确定控制器的 输出,改变操作变量(超前控制)。
比例积分控制就是由比例作用(P)和积分作用(I) 二种控制作用组合而成
(1)积分控制规律
积分作用是指控制器的输出与输入(偏差) 对时间的积分成比例的特性。表达式为 :
ui
1 Ti
e(t)dt
Ti:积分时间,因为Ti在分母底下,所以Ti越大积分作用越小
如上图,当输入偏差为常数A时,其输出信号为一条随时间增长(或减小)的 直线。因此在积分控制中,只要有偏差存在,调节器输出会不断变化,直到偏差为 零时,输出才停止变化而稳定在某一个值上,所以采用积分控制可以消除余差。
(2)积分控制规律的特点
积分作用的特点是: 能够消除余差(只要有偏差存在,调节器输
出会不断变化,直到偏差为0 ,从而达到消除余差 的目的)
不能及时克服干扰(调节器的输出是偏差随 时间的积分,当t较小时,调节器输出u(t)很小, 控制作用很弱,不能及时克服干扰作用)
所以一般不单独采用积分作用,而与比例作用配 合使用——PI(比例积分控制)
作用后,会使系统振荡加剧,有不易稳定的倾向。
积分时间越短,振荡倾向越强烈,甚至会成为不稳
定的发散振荡,这是不利的一面。
由图可以看出,积分时间过大或过小均不合适。Ti过大,积
分作用不明显,余差消除很慢(曲线3);Ti过小,过渡过程振
荡太剧烈,稳定程度降低(曲线1)。
由于积分动作缓
积分作用的特点:优-消除余差;缺-会降慢低,系使统控稳制定性作;用
一般来说,若对象滞后较小、时间常数 较大以及放大倍数较小时,比例度可以选得 小些,以提高系统的灵敏度,使反应快些, 从而过渡过程曲线的形状较好。反之,比例 度就要选大些以保证稳定。
2. 积分控制(PI调节)
比例控制最大的优点是反应快,控制作用及时 最大的缺点是控制结果存在余差
当工艺对控制质量有更高要求,不允许控制结果存 在余差时,就需要在比例控制的基础上,再加上能消除 余差的积分控制作用。
在人工控制时,虽然偏差可能还小,但看到参数变化很快,估 计到很快就会有更大偏差,此时会先改变阀门开度以克服干扰影响, 它是根据偏差的速度而引入的超前控制作用,只要偏差的变化一露 头,就立即动作,这样控制的效果将会更好。微分作用就是模拟这 一实践活动而采用的控制规律。微分控制主要用来克服被控对象的容 量滞后(时间常数T),但不能克服纯滞后。
即使偏差很小,只要有变化趋势就能立刻进行控制。
(2)比例微分控制作用
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