4.3控制器控制规律的选择及正反作用的确定
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注意：如果定义“偏差=给定值测量值”，则 偏差增加，控制器输出减少，为“正”； 偏差增加，控制器输出增加，为“反”。
4.3.2.控制器正反作用的确定
自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环控制系统。控制 作用对被控变量的影响与干扰作用对被控变量的影响相
反，才能使被控变量回复到给定值。
控制系统各环节（主要是控制器、执行器、对象三个环节） 的作用方向应合理组合，才能使系统处于负反馈作用。
“反”作用。
被控对象的作用方向由工艺机理确定。 执行器的作用方向：“气开型”为正方向，“气关型”为反
方向。
执行器的作用方向由工艺安全条件确定。
控制器的作用方向： 如果将控制器的输入量（偏差）定义为“偏差=测量值给 定
值”，那么当偏差增加时，其输出信号也增加的控制器称为 “正作用”控制器；
反之，控制器的输出信号随偏差的增加而减少的控制器称 为“反”作用控制器。
Байду номын сангаас
控制规律:
p
KP
e
1 TI
edt
TD
de dt
可调参数：比例放大系数KP（或比例度）、积分时间TI和 微分时间TD。
比例积分微分控制器(PID)特点：控制效果好。 适用于容量滞后较大、负荷变化大、控制质量要求较高的
系统。
2．被控对象、执行器、控制器的正、反作 用方向
控制器正、反作用的选择步骤： 首先，按生产过程工艺机理，由操纵变量对被控变量的
影响方向来确定对象的正、反作用方向； 其次，由工艺安全条件来确定执行器的气开、气关型式； 最后，由对象、执行器、控制器三个环节作用方向组合
为“反”来选择控制器的正、反作用。
例: 图7-11是一个的加热炉出口温度控制系统。工艺安全要
工业上常用的控制器主要有三种控制规律： 比例控制规律(P) ；比例积分控制规律(PI) ；比例积分微 分控制规律(PID) 。
比例控制器(P)
控制规律：p=Kpe； 可调参数：比例放大系数KP或比例度 ，它们之的关系： =1/ KP（单元组合仪表）； 比例控制器(P)特点：克服干扰能力强、控制及时、过渡 时间短，但它是“有差控制”； 适用于通道滞后较小、负荷变化不大、工艺上没有提出无 差要求的系统。
比例积分（PI）控制器
控制规律:
p
K
P
e
1 TI
edt
可调参数：比例放大系数KP（或比例度）和积分时间TI。 比例积分控制器（PI）特点：是“无差控制”，但超调量 和
周期相应较大，过渡时间也较长。
适用于通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有
余差的系统。
比例积分微分(PID)控制
求炉膛内温度不能过高。
图9-11 加热炉出口温度控制
图7-12所示的液位控制系统，工艺要求防止气源突然断 气时，阀门自动关闭，物料全部流走 。
图9-12 液位控制
控制器的正、反作用可以通过改变控制器上的正、反 作用开关自行选择，如图7-13所示。
图9-13 控制器的正、反作用开关示意图
智能仪表与过程控制
四 简单控制系统
▬▬ 4.3 控制器控制规律的选择及正反作用的确定
4.3控制器控制规律的选择及 正反作用的确定
4.3.1 控制器控制规律的选择 4.3.2 控制器控制正反作用的确定
4.3.1 控制器控制规律的选择
1. 控制器控制规律的确定
简单控制系统简化框图
图9-14 简单控制系统简化方块图
作用方向：输入变化后，输出的变化方向。 自动控制系统中某环节： 输入增加，输出也增加，该环节为“正”作用方向； 输入增加，输出减小，该环节为“反”作用方向。
测量元件及变送器的作用方向：一般为“正”作用。 被控对象的作用方向：当操纵变量增加（或减小）时被控 变量也增加（或减小）的对象属于“正”作用；反之属于
4.3.2.控制器正反作用的确定
自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环控制系统。控制 作用对被控变量的影响与干扰作用对被控变量的影响相
反，才能使被控变量回复到给定值。
控制系统各环节（主要是控制器、执行器、对象三个环节） 的作用方向应合理组合，才能使系统处于负反馈作用。
“反”作用。
被控对象的作用方向由工艺机理确定。 执行器的作用方向：“气开型”为正方向，“气关型”为反
方向。
执行器的作用方向由工艺安全条件确定。
控制器的作用方向： 如果将控制器的输入量（偏差）定义为“偏差=测量值给 定
值”，那么当偏差增加时，其输出信号也增加的控制器称为 “正作用”控制器；
反之，控制器的输出信号随偏差的增加而减少的控制器称 为“反”作用控制器。
Байду номын сангаас
控制规律:
p
KP
e
1 TI
edt
TD
de dt
可调参数：比例放大系数KP（或比例度）、积分时间TI和 微分时间TD。
比例积分微分控制器(PID)特点：控制效果好。 适用于容量滞后较大、负荷变化大、控制质量要求较高的
系统。
2．被控对象、执行器、控制器的正、反作 用方向
控制器正、反作用的选择步骤： 首先，按生产过程工艺机理，由操纵变量对被控变量的
影响方向来确定对象的正、反作用方向； 其次，由工艺安全条件来确定执行器的气开、气关型式； 最后，由对象、执行器、控制器三个环节作用方向组合
为“反”来选择控制器的正、反作用。
例: 图7-11是一个的加热炉出口温度控制系统。工艺安全要
工业上常用的控制器主要有三种控制规律： 比例控制规律(P) ；比例积分控制规律(PI) ；比例积分微 分控制规律(PID) 。
比例控制器(P)
控制规律：p=Kpe； 可调参数：比例放大系数KP或比例度 ，它们之的关系： =1/ KP（单元组合仪表）； 比例控制器(P)特点：克服干扰能力强、控制及时、过渡 时间短，但它是“有差控制”； 适用于通道滞后较小、负荷变化不大、工艺上没有提出无 差要求的系统。
比例积分（PI）控制器
控制规律:
p
K
P
e
1 TI
edt
可调参数：比例放大系数KP（或比例度）和积分时间TI。 比例积分控制器（PI）特点：是“无差控制”，但超调量 和
周期相应较大，过渡时间也较长。
适用于通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有
余差的系统。
比例积分微分(PID)控制
求炉膛内温度不能过高。
图9-11 加热炉出口温度控制
图7-12所示的液位控制系统，工艺要求防止气源突然断 气时，阀门自动关闭，物料全部流走 。
图9-12 液位控制
控制器的正、反作用可以通过改变控制器上的正、反 作用开关自行选择，如图7-13所示。
图9-13 控制器的正、反作用开关示意图
智能仪表与过程控制
四 简单控制系统
▬▬ 4.3 控制器控制规律的选择及正反作用的确定
4.3控制器控制规律的选择及 正反作用的确定
4.3.1 控制器控制规律的选择 4.3.2 控制器控制正反作用的确定
4.3.1 控制器控制规律的选择
1. 控制器控制规律的确定
简单控制系统简化框图
图9-14 简单控制系统简化方块图
作用方向：输入变化后，输出的变化方向。 自动控制系统中某环节： 输入增加，输出也增加，该环节为“正”作用方向； 输入增加，输出减小，该环节为“反”作用方向。
测量元件及变送器的作用方向：一般为“正”作用。 被控对象的作用方向：当操纵变量增加（或减小）时被控 变量也增加（或减小）的对象属于“正”作用；反之属于