调节器正反作用的确定3

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调节器的调节规律

第四章调节器的调节规律
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调节器 P P= f（e） e>0，P>0，正作用调节器； e>0，P<0，反作用调节器。比例P 三种基本调节规律积分I 组成5种实用调节规律：微分D 双位调节规律、比例调节规律P、比例积分调节规律PI、比例微分调节规律PD、比例积分微分调节规律PID。
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式中：e是被控量的变化量（偏差值）； x max 是被控量允许变化的最大范围； P是调节器输出的变化量； Pmax是调节器输出的工作范围。
R
P max x max
• R是量程系数，对于指定的调节器，R为常数；对于单元组合仪表，因采用统一的标准信号，R=1，则PB=1/KP×100%。 • 显然比例带PB与比例系数成反比。
二、实例分析：
• 三、特点： • 被控参数不可能稳定在某一数值，只能在给定值上、下作小范围的等幅振于允许被调参数以一定幅度上、下波动，且被控对象的时间常数较大，滞后时间较小的场合。
§4—2 比例调节规律
• 一、概念：调节器的输出P与偏差输入e 成正
比。P=KP×e， KP为调节器的比例系数。 • e P • t t
e
§4—1双位调节规律
• 一、概念： • 调节器的输出只有两个状态，它不能使被控参数稳定在某个值上。 • 当被控参数下降到下限值时，调节器的输出接通电机电源使电机转动或使电磁阀通电阀门全开。 • 当被控参数上升到上限值时，调节器的输出使电机断电停转或使电磁阀断电阀门全关。 • 当被控参数在上、下限之间变化时，调节器的输出状态不变。
4、比例带对系统过渡过程的影响：
• 四、特点：
• （1）调节及时，且调节器的调节量随偏差增大以及比例系数增大而增大。 • （2）一般调节完毕，会有静差出现。

调节器及调节作用规律

K p测
K F测 l2 F反 l3
F为波纹管的截面积，两者一般相等
l为力臂，一般固定不变
K为负数—负作用（作用方式）
§1-3-2 比例作用规律
DLMU
K F测 l2 F反 l3
如何调整比例带（比例系数）？
改变反馈力臂的长度，来调整比例系数（K比例带PB），实物上通过比例带旋钮可以左右移动反馈波纹管的位置来实现。
微分阀Rd开度越大，微分消失得越快，即微分时间Td 越短，微分作用越弱；反之亦然。
当微分消失后，调节器的输出大小与偏差成比例，比例作用的强弱由负反馈波纹管的位置进行调整。
§1-3-3 比例微分作用规律
DLMU
小结
1、微分作用具有超前调节的功能，输出减小的过程即为微分消失过程；
2、微分作用不能单独用作调节器，一般与比例或者比例积分一起构成PD或者PID调节器；
Company name
调节器及调节作用规律
轮机自动化教研室
DLMU
引言
r(t)
+-
e(t) 调节器
p(t)
b(t)
执行 q(t) 机构
测量单元
f(t)
控制 y(t) 对象
DLMU
引言
– 系统为偏差驱动 – 调节器的输入是被控量的偏差值 – 调节器的输出是控制量 – 可看作一个对象或环节 – 调节器的作用规律：
§1-3-2 比例作用规律
DLMU
2、比例带δ（或 PB）：是指调节器的相对输入量与相对输出量之比的百分数.
PB( ) e / X imax 100% X Omax e 100 R 100%
p / X O max

过程控制重点

自动化仪表与过程控制复习资料1、过程控制的特点？答：①对象复杂②对象存在滞后③ 对象特性具有非线性④控制系统复杂2、过程控制系统的3个主要发展阶段答：①仪表自动化阶段②计算机控制阶段③综合自动化阶段3、过程控制系统的基本组成答：①被控对象②传感器和变送器③控制器（调节器）④执行器⑤控制阀4、定值控制系统、随动系统、程序控制系统的定义答：①定值控制系统：设定值保持不变（为一恒定值）的反馈控制系统称为定值控制系统。

②随动系统：设定值不断变化，且事先是不知道的，并要求系统的输出（被控变量）随之而变化。

③程序控制系统：设定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数，即根据需要按一定时间程序变化。

5、递减比（衰减比）、超调量、过渡过程时间、静态偏差、相应曲线评价准则（IAE/ISE/ITAE ）。

答：（1）递减比：根据实际操作经验，为保持足够的稳定裕度，一般希望过渡过程有两个波左右，与此对应的衰减比在4:1到10:1的范围内。

（2）超调量：最大动态偏差占设定值的百分比称为超调量。

（不能过大）（3）过渡过程时间：原处于平衡的控制系统受扰动后，由于系统的控制作用，被控量过渡到被控量稳态值的2％～5％时，达到新的平衡状态所经历的时间，也称为过渡过程时间、稳定时间。

（4）静态偏差：过渡过程结束，设定值与被控参数的稳态值之差。

（5）相应曲线评价准则：误差积分IE （不合理）；绝对误差积分IAE （公认，常用）；平方误差积分ISE （抑制大误差）；偏差绝对值与时间乘积积分（ITAE ）（抑制长时间过渡过程）。

1、量程调整的目的：使变送器的输出信号上限值与测量范围的上限值相对应。

量程调整相当于改变变送器的输入输出特性的斜率，也就是改变变送器输出信号y 与输入信号x 之间的比例系数。

2、零点调整和零点迁移：零点调整使变送器的测量起点为零，而零点迁移是把测量的起始点由零迁移到某一数值（正值或负值）。

测量的起始点由零变为某一正值，称为正迁移；反之称为负迁移。

调节器的作用规律

第3节调节器的调节规律调节器输入是被控量的e ，调节器的输出是控制量P，作用规律为P= f（e）。

根据调节器的输出变化方向分类：e>0，P>0，正作用调节器；e>0，P<0，反作用调节器。

比例P三种基本调节规律积分I 组成5种实用调节规律：微分D双位调节规律、比例调节规律P、比例积分调节规律PI、比例微分调节规律PD、比例积分微分调节规律PID。

第3节调节器的调节规律•调节器输入是被控量的e ，调节器的输出是控制量P，作用规律为P= f（e）。

•根据调节器的输出变化方向分类：•e>0，P>0，正作用调节器；•e>0，P<0，反作用调节器。

•比例P•三种基本调节规律积分I 组成5种实用调节规律：•微分D•双位调节规律、比例调节规律P、比例积分调节规律PI、比例微分调节规律PD、比例积分微分调节规律PID。

一、双位调节规律•一、概念：•调节器的输出只有两个状态，它不能使被控参数稳定在某个值上。

•当被控参数下降到下限值时，调节器的输出接通电机电源使电机转动或使电磁阀通电阀门全开。

•当被控参数上升到上限值时，调节器的输出使电机断电停转或使电磁阀断电阀门全关。

•当被控参数在上、下限之间变化时，调节器的输出状态不变。

1.辅锅炉浮子式水位控制系统图1.12 浮子式水位双位调节器❖❖画出了采用浮子式对锅炉水位进行双位控制的原理图。

在锅炉外面的浮子室有气管和水管分别与锅炉的汽空间和水空间相通，故浮子室内水位与锅炉水位一致。

浮子与水位同步变化，浮子杆绕枢轴4转动，通过上、下锁钉5带动调节板3转动，调节板右边磁铁也跟随着转动，当水位达到上限值附近时，浮子杆与上面的销钉相接触，并带动调节板及永久磁铁12绕枢轴4顺时针转动，使磁铁12转至与同极性永久磁铁6在同一直线上时，由于同极性互相排斥，永久磁铁6立即被向上弹开，动触头11立即与静触头7断开，切断电机电源，给水泵停转，停止向锅炉供水。

重大《自动化仪表及过程控制习题及思考题》

《自动化仪表与过程控制》习题及思考题习题一1、设有一温度测量仪表，量程为0o c~1100 o c ，精度为0.5级，试求该仪表允许的最大绝对误差、分格值的下限值和灵敏限的上限值？2、为什么热电偶测温时要进行冷端温度补偿？如何进行补偿？3、用热电偶测温时，为什么要用补偿导线？补偿导线能起冷端温度补偿的作用吗？4、用镍铬-镍硅（分度号：K ）热电偶工作时，冷端温度T 0=30 o c ，测得热电偶的电势：E （T ，T 0）=39.29mv ，求被测介质的实际温度？5、热电偶冷端温度补偿桥路如下图所示。

已知120.5I I mA ==，热电偶为镍铬-铜镍热电偶。

试求补偿电阻cu R 在基准温度0020T c =时的阻值。

习题二1、已知铂铑-铂、铜-康铜热电偶具有下图所示温度特性，其中1234K K K K <<<，试设计一个非线性反馈电路，并简述其工作原理。

)i2、DDZ-Ⅲ型热电阻温度变送器的线性化器原理图及热电阻非线性特性如下两图所示。

求t i 与t R 的关系表达式，并简述其线性化原理.3、有两只DDZ-Ⅲ型温度变送器，一只变送范围为01000c ，另一只变送范围为01500c ，这两只表的精度等级均为0.5级，若用这两只表去测量00500~1500c c的温度，试问用哪只表测量时误差小些？（配合热电偶使用）习题三1、什么是绝对压力、表压力和真空度？其关系如何？2、为什么一般工业上的压力计都做成测表压或真空度，而不做成测绝对压力的形式？3、某压力表的测量范围为0~1Pa ，精度等级为1级，试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？若采用标准压力计来校验该压力表，在校验点为0.5Pa 时，标准压力计的读数为0.508Pa ，试问被校压力表在这一点是否符合1级精度？为什么？4、若测量某容器压力，工艺要求压力为：1.50.05MPa ±,现可供选择的弹簧管压力表的精度有：1.0、1.5、2.5、及 4.0，可供选择的量程有：0~1.6，0~2.5，及0~4.0（MPa ），试选择弹簧管压力表的量程及精度等级？5、现有一只测量范围在0~1.6MPa ，精度为1.5级的普通弹簧压力表，校验后，bR t1006、液位检测系统如图所示。

关于PID调节器的正反作用的确定

关于PID调节器的正反作用的确定
调节器的正反作用的确定，需要根据实际控制回路和工艺运行要求确定。

一下步骤可供参考：
1、根据生产安全和操作运行要求，确定执行单元的正反作用（电开、气开型计为＋，气开、气关型计为－）；
2、根据对象特性，确定调节对象的正反作用。

如果阀门开大（此处的“开大”的含义是：阀门的流通面积增加，并非控制信号增大）测量值升高则为＋，反之为－；
3、测量单元的信号特性一般都为＋；
4、根据“闭环回路必须形成负反馈，整个系统才可以处于稳定状态”的原则，我们可以确定调节器的正反作用（调节器的偏差取PV-SV），正作用为＋，反作用计－。

举例：
有一反应釜的液位调节回路，调节阀安装与反应釜的出口。

根据工艺生产安全，要求当调节阀气源压力丧失或控制信号丢失，调节阀必须处于全开状态，尽快放空反应釜中的物料，以防止物料凝固。

根据以上要求，我们可以确定：
1、调节阀采用气关阀（或电关型），计为“－”；
2、由于阀门安装于反应釜的出口，阀门通径增大，液位下降，反作用，计为“－”；
3、差压变送的租用形式计为“＋”；
4、将以上三个环节的符号相乘，的符号为“＋”；为使为整个闭环回路形成负反馈即“－”，调节器的作用形式计为“－”，调节器采用反作用。

5、验证：当液位升高（PV-SV值增大），调节器是反作用输出下降，调节阀为气关式信号下降阀门开大，物料流出速度增高，液位下降，液位恢复稳定。

以上举例是单回路，对视实际的复杂回路通过简化同样可以采用此步骤来确定。

需要了解详细的说明，可以参考自动控制工程等相关书籍。

过程控制与自动化仪表课后题及答案

1、调节器正反作用方式的定义是什么？在方案设计中应该怎样确定调节器的正反作用方式？P157-P158答：（1）当被控过程的输入量增加（或减小）时，过程的输出量（即被控参数）也随之增加（或减小），则称为正作用被控过程，反之称为反作用被控过程；（2）①首先根据生产工艺要求及安全等原则确定调节阀的气开、气关形式，以确定Kv的正负；②然后根据被控过程特征确定其属于正、反哪种类型，以确定Ko的正负；③最后根据系统开环传递函数中各环节静态增益的乘积α必须为正这一原则确定调节器Ko的正负，进而确定调节器的正反作用类型。

2、P、I、D调节规律各有何特点？P152答：P调节（比例调节规律）特点：1)有差调节，不可避免地存在稳态误差：2)稳态误差随比例度的增大而增大；；3)不适用于给定值随时间变化的系统；4)增大Kc，不仅可以减小稳态误差，还可以加快响应速率I调节（积分调节规律）特点：1)可以提高系统的无差度，也即提高系统的稳态控制精度：2)过渡过程变化相对缓慢，系统的稳定性差D调节（微分调节规律）特点：1)单纯的微分调节器是不能工作的；2)能预测偏差变化趋势，防止系统被调量出现较大动态偏差；3、调节器的参数有哪些工程整定方法？各有什么特点？P159答：（1）反应曲线法，临界比例度法，衰减曲线法（2）特点：a)反应曲线法是一种开环整定方法，是得到被控过程的典型参数之后，再对调节器参数进行整定的；b)临界比例度法是一种闭环整定方法，不需测试动态特征，方便简洁，使用方便；c)衰减曲线法与临界比例度法类似，都是依赖系统在某种运行状况下的特征信息对调节器进行参数整定的，无需单据被控的数学模型，但不同的是无需出现等幅振荡过程4、微分控制为什么不能单独作用调节规律？P154答：因为任何实际的调节器都有一定的不灵敏区（或称死区），在不灵敏区内，当系统的输出产生变化时，调节器并不动作，从而导致被调节的偏差有可能出现相当的数值而得不到校正5、控制方案确定中为了减小或消除控制通道中纯时延时对系统控制品质不良影响，怎样设计一种补偿措施？答：在系统设计时，应使控制通道的时间常数To既不能太大也不能太小。

调节器正反作用的选择

调节器正反作用的选择FC的阀一般用反作用，FO的阀用正作用对于（定值或随动）调节系统来说，整个调节回路必须处于负反馈才能正确构成；在调节回路中的各个环节参数的传递有的成正比（正作用）有的成反比（反作用），以一个简单液位调节系统举例：.调节阀装在入口开阀使液位上升是正作用，调节阀装在出口开阀使液位下降是反作用；信号增加阀门（假设带定位器）开大是正作用，信号增加阀门关闭是反作用；（这里不是指正作用阀和反作用阀）液位上升时测量信号增大是正作用，液位上升时测量信号减小是反作用；.各个环节的正正反反相互叠加抵消后，调节回路处于负反馈就能够工作；如果调节回路处于正反馈就必须通过调节器增加一个“反”，使调节回路处于负反馈。

.叠加方式为：顺着参数（信号）传递通道依次叠加，正正得正，正反得反，反正得反，反反得正，直到传递回路闭合。

.例如：简单液位调节系统，调节阀装在入口，调节阀气开，定位器反作用则：液位上升变送器输出上升（正），变送器输出上升调节器输出上升（正，叠加后仍为正），调节器输出上升定位器输出下降（反，叠加后为反），定位器输出上升（设调节器为正作用）调节阀开度上升（正，叠加后仍为反），调节阀开度上升液位上升（正，叠加后仍为反，），此时回路闭合，系统为负反馈，调节器定为正作用可以工作。

若上例中调节阀改为气闭或者定位器改为正作用，叠加的结果为正，调节器定为反作用；若上例中调节阀改为气闭同时定位器改为正作用，叠加的结果为反，调节器定为正作用；一般来说，由于被调参数经测量到调节器的叠加结果大多是“正”，如果调节器输出增加会使被调参数增加（正）系统处于正反馈，需要将调节器置于反作用；如果调节器输出增加会使被调参数下降（正）系统已经处于负反馈，需要将调节器置于正作用。

其实按不讲道理的说法就是：如果调节器输出增加会使指示上升就置反作用，反之为正作用。

调节器的正反作用简单判定方法

调节器的正反作用设置原理：实际上，调节器的正反作用通常根据PID控制的闭环回路负反馈的原则设置。

（1）现场各种检测仪表一般都认为是正作用的；（不考虑其正反作用）（2）气动调节阀门的正反特性由阀门定位器、执行机构的特性共同组成。

①定位器的正反作用（不考虑其正反作用）输入信号4mA时输出气压最小，输入信号是20mA时输出气压最大，正作用；反之则为反作用。

从理论上说，智能电气阀门定位器可以调校为正作用或者反作用，但是我们在做回路分析时，我们只是以阀门的特性为研究对象，即根据回路特性确定阀门为正作用或者反作用，如果阀门定位器选择反作用，那么也就意味着阀门的执行机构和阀门结构正反作用要调整，也就是说，阀门从结构上做不到气源故障安全位置。

所以说，从实践执行的角度来讲，阀门定位器几乎可以认为永远的正作用，除非使用场合有非常特殊的要求。

②执行机构的正反作用（需要考虑）：气源压力由小变大时，阀门由关到开为正作用，反之为反作用。

气开、电开为正；气关、电关为负。

（3）被控对象正反作用（需要考虑）：当阀门增大时，被控对象也增加为正作用，反之为反作用。

简化后：DCS单回路的调节器的正反作用判定：被控对象×调节器×调节阀= 负反馈DCS串级回路副回路的调节器的正反作用判定：副控对象×调节器×调节阀= 负反馈DCS串级回路主回路的调节器的正反作用判定：主控对象×副控对象×调节器= 负反馈备注：调节阀一般由工艺、安全等原因事先确定气开（FC）、气关（FO）。

被控对象特性由工艺决定，例如温度控制系统：加热工艺中测量值大于设定值，阀门需要关小，被控对象为正作用；冷却工艺中测量值大于设定值，阀门需要开大，被控对象为反作用。

定值控制系统中正反作用的简易判定方法

1 各个环节正反作用的判定1.1 被控对象的正反作用被控对象的正反作用由输入变量与输出变量的关系决定。

其中，输入变量有两个，即执行器的输出变量q 和干扰作用 f ，输出变量为系统的被控变量y ，此处我们只讨论控制作用，因此干扰作用 f 不作考量。

其判定方法为：当执行器(也叫控制阀、调节器)的输出变量q 增加时，被控对象的输出变量y 也增加的为“正作用(+)”方向，反之为“反作用(-)”方向[2]。

例如：当水箱有一进水管和一出水管时，其流量分别为Q 1和Q 2，若将水箱的液位高度h 作为被控变量，将进水量Q 1作为输入变量时，若Q 1增加，则液位上升，此时为“正作用(+)”方向；而将出水量Q 2作为输入变量时，若Q 2增加，则液位下降，此时为“反作用(-)”方向。

1.2 测量元件及变送器的正反作用一般来说，测量元件及变送器的主要功能和作用是将检测仪表所测得的被控变量转换成标准的电气信号然后再进行下个单元的传送。

生产中常用的标准直流电信号为0～10 mA 或4～20 mA ，其信号分别由DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型变送器转换而来。

在信号转换时，尽管信号大小与原被测变量不一定是线性关系，但其增减性不会发生变化，即测量元件及变送器会保持“水涨船高”的特性，故而为“正作用(+)”方向。

1.3 执行器的正反作用对执行器而言，当控制器输出信号p 增大时，控制阀的输出0引言自动控制系统有多种分类方法，可以按照被控对象的输出变量——被控变量的种类分为压力控制系统、温度控制系统、液位控制系统等，也可按照被控变量是否发生变化分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

生产中为了维持工艺过程各个参数的稳定，大多采用定值控制系统。

在定值控制系统中，偏差e 的大小是衡量控制结果好坏的重要品质指标，偏差e 越小，表明控制终了时被控变量的测量值z 越接近给定值x ，两者的关系为e =x -z 。

为了减小偏差e ，系统需采用负反馈，因为只有负反馈才能在被控变量y 受到干扰的影响而升高时，使反馈信号z 也升高，经过比较而到控制器去的偏差信号e 将降低[1]。

如何判断正反作用

判断正反作用一个简单的判断方法，控制过程+阀作用形式来判断调节器作用形式，比如以保温来说，加热方式是蒸汽，冷却方式为冷水，此时要保持温度恒定（这里设定调节回路输出为正输出即4-20mA而非反输出20-4mA）。

对于蒸汽加热调节回路的作用形式选择可这样判断：若温度偏高设定值，此时要求减小调节阀输出（我们认为是反过程），调节阀为气开式，则调节器作用形式为反作用；调节阀为气关式则调节器选择正作用。

对于冷水调节，若温度偏高设定值，此时要求增加调节阀输出（我们认为是正过程），调节阀为气开式，则调节器作用形式为正作用；调节阀为气关式则调节器选择反作用。

终极判断方法：设：气开阀为+A，气关阀为-A阀开时控制参数升高为+B，控制参数降低为-B则：AXB=+ 调节器为负作用，AXB=- 调节器为正作用其他议论声：。

简单的如果单指调节器本身来讲：如果测量值>设定值,输出值越大,即为正作用,如果测量值>设定值,输出值越小,即为反作用.整体的动作情况还要看现场执行机构的动作方式.(执行机构选择的动作方式是要根据安全等很多因素考虑的) 。

阀门的执行器有气开和气关，DCS调节器有正作用和反作用，所以有4种组合。

这4种组合具体需要哪一种是根据工艺要求来定，执行器的气开和气关是在阀门出场的时候就固定的属性（也可以改，那只能说明你订货选型有问题）。

控制回路是正作用还是反作用？这个问题本身就有问题吧，不知道是搂住的问题本身不对还是我不知道这个概念？~谁知道的能不能解释下控制回路的正作用和反作用具体指什么意思？我看楼上说的要么是执行器的动作方式，要么是调节器的调节方式，还没人给出一个控制回路的正作用和反做用是什么意思啊！。

1. 气开或气关可以通过调整阀芯来改变；2.控制器的正反作用要结合调节阀的气开还是气关特征，工艺过程要求，以及整个控制回路的负反馈效果来实现；3.控制器的正作用就是输出随输入信号增大而增大，反之为反作用。

调节阀正反作用选择

调节器的正‎反作用的简‎单判定方法‎1、正偏差与负‎偏差在自动控制‎系统中，被调参数由‎于受到干扰‎的影响，常常偏离设‎定值，即被调参数‎产生了偏差‎：e=pv-sp 式中：e为偏差；pv为测量‎值；sp为给定‎值。

习惯上，e>0，称为正偏差‎；e<0，称为负偏差‎。

2、调节器的正‎反作用对于调节器‎来说，按照统一的‎规定，如果测量值‎增加，调节器输出‎增加，调节器放大‎系数Kc为‎正，则该调节器‎称为正作用‎调节器；测量值增加‎，调节器输出‎减小，Kc为负，则该调节器‎称为反作用‎调节器。

任何一个控‎制系统在投‎运前，必须正确选‎择调节器的‎正反作用，使控制作用‎的方向对头‎，否则，在闭合回路‎中进行的不‎是负反馈而‎是正反馈，它将不断增‎大偏差，最终必将把‎被控变量引‎导到受其它‎条件约束的‎高端或低端‎极限值上。

3、调节器的正‎反作用的选‎择原则闭环控制系‎统为一般负‎反馈控制系‎统调节器的正‎反作用的选‎择原则是保‎证控制系统‎为负反馈控‎制系统，所以，首先应确定‎控制回路中‎各环节的符‎号：控制参数：控制参数增‎加时（阀门开大），被控参数增‎加（液上升），则符号为正‎，反之为负；调节阀：当输入信号‎增加时，开度增加（气开阀），则符号为正‎，反之为负（气关阀）；变送器：输入变量增‎大（如液位升高‎），输出信号也‎增大（如毫安信号‎变大）则为“+”，否则为“-”。

将对象符号‎与调节阀符‎号相乘，同号相乘等‎于“+”，异号相乘等‎于“-”（例如：“+ ”x“+ ”=“+”，“+”x“-”=“-”，“-”x“-”=“+”），调节器的正‎负与相乘的‎符号相反，这是单回路‎的选择，复杂回路可‎按照上述方‎法确定。

例如：调节器的正‎反作用指输‎入增加输出‎也增加为正‎做用（+），输入增加输‎出减少为反‎作用（-）。

1、根据工艺对‎象的控制特‎点判定，如容器采用‎进口阀门控‎制液位，阀门开大液‎位上升，则控制对象‎的特性为A‎为“+” ，若是出口阀‎门，阀门开大液‎位下降A 取“-”。

调节器正反作用的判定方法(简单好用)-推荐下载

调节器的正反作用的简单判定方法1、正偏差与负偏差在自动控制系统中，被调参数由于受到干扰的影响，常常偏离设定值，即被调参数产生了偏差：e=pv-sp 式中：e为偏差；pv为测量值；sp为给定值。

习惯上，e>0，称为正偏差；e<0，称为负偏差。

2、调节器的正反作用对于调节器来说，按照统一的规定，如果测量值增加，调节器输出增加，调节器放大系数Kc为正，则该调节器称为正作用调节器；测量值增加，调节器输出减小，Kc为负，则该调节器称为反作用调节器。

任何一个控制系统在投运前，必须正确选择调节器的正反作用，使控制作用的方向对头，否则，在闭合回路中进行的不是负反馈而是正反馈，它将不断增大偏差，最终必将把被控变量引导到受其它条件约束的高端或低端极限值上。

3、调节器的正反作用的选择原则闭环控制系统为一般负反馈控制系统调节器的正反作用的选择原则是保证控制系统为负反馈控制系统，所以，首先应确定控制回路中各环节的符号：控制参数：控制参数增加时（阀门开大），被控参数增加（液上升），则符号为正，反之为负；调节阀：当输入信号增加时，开度增加（气开阀），则符号为正，反之为负（气关阀）；变送器：输入变量增大（如液位升高），输出信号也增大（如毫安信号变大）则为“+”，否则为“-”。

将对象符号与调节阀符号相乘，同号相乘等于“+”，异号相乘等于“-”（例如：“+ ”x“+ ”=“+”，“+”x“-”=“-”，“-”x“-”=“+”），调节器的正负与相乘的符号相反，这是单回路的选择，复杂回路可按照上述方法确定。

例如：调节器的正反作用指输入增加输出也增加为正做用（+），输入增加输出减少为反作用（-）。

1、根据工艺对象的控制特点判定，如容器采用进口阀门控制液位，阀门开大液位上升，则控制对象的特性为A为“+” ，若是出口阀门，阀门开大液位下降A 取“-”。

本例中选出口阀，阀门开大液位下降A取“-”。

2、根据工艺状况确保安全第一的前提，选择合适的阀门气开（B取+）还是气关（B取-），设计院一般已确定阀门的作用。

(推荐)控制阀的正作用与反作用

控制阀的正作用与反作用一、正作用和反作用简介调节器有正作用和反作用调节器两种。

调节器正反作用的选择同被控过程的特性及调节阀的气开、气关形式有关。

被控过程也分正反两种。

当被控过程的输入量（通过调节阀的物料或能量）增加（或减小）时，其输出（被控参数）亦增加（或减小），此时称其被控过程为正作用；反之，当被控过程的输入量增加时，其输出却减小，称其过程为反作用。

一个控制系统能够正常工作，则其组成的各个环节的极性（可用其静态放大系数表示）相乘必须为正。

由于变送器的静态放大系数Km通常为正极性，故只需调节器静态放大系数Kc，调节阀静态放大系数Kv和过程的静态放大系数Ko极性相乘必须为正即可。

对于控制系统各环节的极性是这样规定的：正作用调节器，即当系统的测量值增加时，调节器的输出亦增加，其Kc 取负；反作用调节器，即当系统的测量值增加时，调节器的输出减小，其Kc取正。

气开阀Kv取正，气闭阀Kv取负。

正作用被控过程，其Ko取正，反作用被控过程，其Ko取负。

确定调节器的正反作用次序为：首先根据工艺安全等原则确定调节阀的气开、气闭形式，然后根据被控过程特性，确定其正反作用；最后根据上述组成该系统的各环节的静态放大系数极性相乘必须为正的原则来确定调节器的正反作用形式。

一般来说：正向作用设定值高于一个值，平常输出是0，也就是阀门通常是关闭（或开启）的，而反向作用跟正向作用相反。

关闭（后开启）的是阀门的常态。

对调节器来说输入增加，输出也增加为正作用。

输入增加输出减少为反作用。

对调节阀来说气源从膜头上面进的称正作用调节阀，气源从膜头下面进的称反作用调节阀。

气源增加阀门打开称气开阀，气源增加阀门关闭称气闭阀。

如果调节器为正做用，那么输入信号增加，输出信号也增加。

至于阀门是开还是关，要根据工艺情况对末端原件来说考虑设备的安全有 AIR TO OPEN与AIR TO CLOSE两种型式一般使用多使用 AIR TO OPEN 较多AIR TO OPEN 4mA close 20mA openAIR TO CLOSE 4mA open 20mA close在控制器而言有正向动作与反向动作比如温度的控制在过热器与减压器就不同，过热器温度上升控制器输出增加控制阀开大喷水量增加使温度下降，减压器压力上升控制器输出减少控制阀关小使压力下降。

浅谈自动调节器正反作用的判断方法

一
ＡＹ＝ｙ（ｆ）一ｙ当调节器输入讯号为正（负）极性时，即△ ＞０（Ａ＜０），若输出讯号也是正（负）极性，即ＡＹ０（ＡＹ０１，则称之为调节器的正作用。反之当输入讯号为正（负）极性时，而输出讯号却是负（正）极性，则称之为调节器的反作用。这就是说，对于正作用的调节器，如果调节器平衡状态下，施加以正（负）偏差输入讯号，贝帷一时刻ｔ时的输出数值Ｙ（ｔ）均应大（小）于其平衡状态下的数值Ｙ。而对于反作用的调节器，则情况与
１调节器的正反作用调节器输入与输出信号极性之间的相互关系是确定调节器正反作用的基本出发点和方法。（１）调节器的正反作用是指相对与某一平衡状态下的变化量ＡＹ（输出讯号）与 △ （输入讯号）两者讯号极性之间的相互关系。这种平衡状态是指输入信号为零（测量值与给定值相等的状态）时输出某一稳定数值Ｙ的状态。当然这里所谈的输入与输出讯号均是指相对于某一平衡状态而言的变化量，也就是相对于平衡状态的偏差讯号。对于大多数调节器，例如气动单元调节器、电动单元调节以及组装式调节器等调节器的输入信号是指测量值与给定值之间的差值
和投入运行时往往需要确定一下。如果忽视此项工作，会使自动调节失灵。甚至发生生命危险。虽然调节工作并不复杂，但是调节方案五花八门，要熟练掌握。需要认真学习Ｏ以下是本人在判定调节正反作用的个人体会。
【关键词】自动调节系统；调节方案
一
也不管其整定参数Ｋ、Ｔ、Ｄ的数值如何，它的输出讯号的幅值ｌ总是随着输入讯号幅值的增加而增加，这是由连续的典型工业调节器的调节规律所决定的。但输出讯号的极性要取决于调节器的正反作用以及输入讯号的极性。根据前面所叙述的有关调节器正反作用的定义，在正作用的调节器中，如果在其平衡状态施加以正偏差输入信号（即△ ＞Ｏ），其输出讯号就会随着 △ 的增加而增加，但是

调节器正反作用确定

调节器正反作用确定把系统的输出信号直接或经过一些环节引回到输入端的做法叫负反馈。

反馈分为负反馈和正反馈。

引回到输入端的信号是减弱输入端的作用的，称为负反馈，用“—”表示；引回到输入端的信号是加强输入端的作用的，称为正反馈，用“+”表示。

反馈控制系统的特点：该系统中的控制器是根据被控变量的测量值与设定值的偏差来进行控制的。

控制器正反作用的确定方法有两种：逻辑推理法和方框图法。

所谓方框图法，就是利用控制系统中各环节的符号来确定控制器正、反作用的方法。

环节正、负符号的定义是：凡是输入增大导致输出也增大的为“+”，反之为“—”。

对于控制系统中的四个环节，一般只需要确定控制阀、被控对象、和控制器三个环节的符号，至于变送器，可不考虑。

因为当被控变量增加时，其输出量一般也是增加的，一般都是“+”。

控制阀环节，对于气开式，因为输入增大，输出也增大，所以定义为“+”；气关式定义为“—”。

被控对象环节，只需考虑控制通道输出和输入信号的关系，当操纵变量增加时，被控变量也增加的对象定义为“+”；反之，定义为“—”。

输入量是扰动和操纵变量，输出量是被控变量。

控制器环节，仅考虑以测量值为输入（设定值不变）的环节，即输入增大，输出也增大为“+”，反之为“—”。

因为还有一种情况，就是以设定值为输入（测量值不变），此时，则正好相反，给予控制器的正反作用正好相反。

我们可以用表格进行逻辑运算。

很多人搞不清楚调节器的正反作用，是因为被△偏差的定义给搞糊涂了，我们实际使用中，都是将PV-SP定义为偏差，但是在我们学习的自控理论中，则是将SP-PV定义为偏差，这两个定义刚好相反，业界也一直没有统一，所以大家理解起来当然容易搞混了。

其实这个判别方法很简单，就是不要根据偏差来判断，用测量值PV来判断，测量值越大，调节器的输出值越大，这个调节器就是正作用；反之，测量值越大，调节器输出越小，这个调节器就是反作用。

常规控制正反作用判断总结

常规控制正反作用判断总结一：单回路正反作用判断调节器正反作用的概念，通常应用于仪表控制行业。

由于控制理论中定义的偏差(SP-PV)与仪表行业定义的偏差正好相反(PV-SP)，仍然采用偏差来描述正反作用与控制器输出的关系会存在混淆。

因此，用测量值与控制器输出的关系来定义控制器的正反作用，具体定义为：若测量信号增加(假设设定值不变)，控制器比例作用的输出也增加的称正作用，否则为反作用。

控制器正反作用的选取原则，是要使控制回路构成负反馈系统，根据控制理论中关于稳定性判据的论证，这种情况下系统能够使偏差逐渐减小，并最终趋于稳定。

单回路控制正反作用的判断相对容易些，是指一个单回路控制系统中，只要调节器的放大系数Kc、调节阀的放大系数Kv、被控对象的放大系数Ko的乘积为正，就能实现负反馈控制，这时传递函数特征根都位于复数域的负半平面，而这恰是系统稳定的充分必要条件。

其中调节器、调节阀和对象放大系数正负号规定如下：1. 调节器放大系数的正负号对于调节器来说，测量值增加，输出增加，称为正作用，调节器放大系数Kc为负。

Kc取负，是因为比较环节的测量通道占了一个“-”号，即表达式为：(PV-SP)= - (SP-PV)。

而(SP-PV)是PID控制器的偏差输入。

反之，测量值增加，控制器输出减小，Kc为正，称为反作用。

2. 调节阀放大系数的正负号调节阀的放大系数Kv定义为气开阀(FC)Kv为正，气关阀(FO)Kv为负。

3.对象放大系数的正负号对象的放大系数Ko定义为：如操作变量增加，被控变量也增加，Ko为正；操作变量增加，被控变量减少，Ko为负。

例如，在炉膛负压控制中，操作变量为空气流量，被控变量为炉膛压力，当引风机转速增加(出口阀门开度恒定)，空气流量增大，炉膛压力就会降低，这时Ko即为负。

由此可知，单回路控制系统调节器正反作用的确定方法如下：首先确定调节阀Kv是气开阀还是气关阀，接着确定对象放大系数Ko的正负号，根据(Kv * Ko * Kc) >0 的原则，可得Kc的正负号，从而确定调节器的作用方式。

调节器正反作用的判定方法(简单好用)

调节器正反作用的判定方法(简单好用)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March调节器的正反作用的简单判定方法1、正偏差与负偏差在自动控制系统中，被调参数由于受到干扰的影响，常常偏离设定值，即被调参数产生了偏差：e=pv-sp 式中：e为偏差；pv为测量值；sp为给定值。

习惯上，e>0，称为正偏差；e<0，称为负偏差。

将对象符号与调节阀符号相乘，同号相乘等于“+”，异号相乘等于“-”（例如：“+”x“+”=“+”，“+”x“-”=“-”，“-”x“-”=“+”），调节器的正负与相乘的符号相反，这是单回路的选择，复杂回路可按照上述方法确定。

例如：调节器的正反作用指输入增加输出也增加为正做用（+），输入增加输出减少为反作用（-）。

气动执行机构与调节阀配用时的正作用和反作用如何确定

气动执行机构与调节阀配用时的正作用和反作用如何确定什么是正作用和反作用薄膜执行机构？执行机构按动作方式可分为：正作用式和反作用式两种，按型式可分为气开式和气关式两种。

现分述如下:1、正作用执行机构当信号压力增大时，执行机构的推杆向下动作的叫做正作用式执行机构，当信号压力从20kPa增加到100kPa时，推杆就从零移动到全行程的位置，其位移特性如图1所示。

其动作原理如图3所示，当信号压力进人薄膜气室时，在膜片上产生一个推力，并使推杆部件移动。

将弹簧压缩，直到弹簧的反作用力与信号压力在膜片上产生的推力相平衡。

这时的推杆位移L为式中A为膜片的有效面积；K为弹簧刚度；P为进入膜室的信号压力。

当执行机构的规格确定后，A和K为一个常数，则推杆位移与信号压力成比例关系，即信号压力越小，推杆位移也越小；信号压力越大，推杆的位移也越大。

2、反作用执行机构当信号压力增大时，执行机构的推杆向上动作的叫做反作用式执行机构，当信号压力从20kPa增加到100kPa时，推杆就从全行程移动到零的位置，其位移特性如图2所示。

其动作原理与正作用是一样的，所不同的是反作用执行机构的信号压力进人到膜片的下方，当信号压力增加时，膜片是向上移动，如图4所示。

说明：正作用执行机构与阀（阀芯正装）构成气关式；反作用执行机构与阀（阀芯正装）构成气开式什么是气开式、气关式气动执行机构气动执行器可分为气开和气关两种型式。

气开式气动执行器，即有信号压力时阀开，无信号压力时阀关；气关式气动执行器，即有信号压力时阀关，无信号压力时阀开。

而气开、气关的选择主要是从生产安全来考虑的，当信号压力中断时，应避免损坏设备和伤害操作人员。

如锅炉给水阀处于打开位置时危害性小，则应选择气关式气动执行器。

控制进入设备的易燃气体时，为了防止爆炸，应选择气开式的气动执行器等。

对于电动执行器，是不能用气动执行器的称谓来套用“电开”，和“电关”式的。

因为气动执行器与电动执行器的工作原理、驱动机构、驱动能源是不相同的，前者驱动用的是压缩空气的压力，后者用的是交流电源驱动电动机转动。