第四章基本控制规律..

p TD
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比例微分控制
de p K p ( e TD ) dt

e mt p pP TD TD pD
当e=mt变化时
p K pmt K pTDm pp pD

当PP=PD时 t=TD TD含义： 超前控制
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比例微分控制

KI：代表积分速度 当输入是常数A时
p K I At
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三、积分控制

控制作用
能消除余差，但控制作用随时间积累 增强，控制动作缓慢 比例积分控制：控制即及时，又能消 除余差

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三、积分控制

比例积分控制
1 p K p (e K I edt) K p (e edt) TI

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第二节 比例控制规
律 二、比例控制

a/b p/e a p e b
控制器输出与输入成比例
p K pe

Kp=p/e 放大倍数（比例增 益），有单位 比例度δ
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二、比例控制

比例度δ
1 pmax pmin 100% K P x max xmin
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一、双位控制

实际的双位控制（具有中间区域）
pmax y y L p 不变 y L y y H p min y y H
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一、双位控制
控制作用 等幅振荡、不能稳定在给定值 振幅、周期 应用 结构简单 允许被控变量有一定幅度振荡 的场合
e p ( / ) 100% xmax xmin pmax pmin
含义：控制器输出变化满刻 度时测量值变化相对量

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二、比例控制

控制作用
能稳定下来，但有余差 减小余差，增加KP，但 稳定性变差

比例作用具有动作快，调 节及时，但不能Hale Waihona Puke Baidu服余差 之特点，过渡过程结束后， 被控变量不能回到给定值 上来。
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交 作 业 喽 ！
少交一次作业扣3分，作业不 合格扣2分，得优加1分,优加0.5分，良好以下不加分。 课外小设计满分为6分。
通知:
1、请学号尾数为2、8 的同学交第三章第一节第二节作 业，其他同学将作业交课代表。 2、交课外小设计。（每人都交）
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V02 A M
K1 H
比例积 分电路
DDZ-Ⅲ型控制器
一、Ⅲ型控制器的功能
二、Ⅲ型控制器的构成 三、Ⅲ型控制器的功能实现
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一、Ⅲ型控制器的功能
指示单元：测量信号Vi指示电路及显示表 : 显示 Vi的大小 给定信号Vs指示电路及显示表: 显示Vs的大小 控制单元：输入电路：偏差运算、电平移动 V01= －2(Vi -Vs) PD电路：对V01进行PD运算 PI电路：对V02信号进行PI运算 输出电路:电压V03—电流I0的转换、电平移动 附加：内给定电路:提供Vs内 软手操电路:提供VR 硬手操电路:提供VH 控制器有四种工作状态：A、M、H、保持特性：
TI：积分时间 当偏差为阶跃A变化时
p Kp A Kp TI At Pp PI
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三、积分控制

比例积分控制
p Kp A

Kp TI
At Pp PI
当Pp=PI时 t=TI TI的含义：当积分作用与比例作用 相同时，所经历的时间
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二、Ⅲ型控制器的构成
指示单元
Vi
测量 指示
%
Vs
%
给定 指示
控制单元
测量 指示电路 K6 测量
给定 指示电路 3 V DC
PD运算
主电路: PID运算
I0
A：自动控制 PI运算
标定
%
输出 电流
Vi
测量 输入
ε 1~5V
Vs 给定 信号 1~5V
输入 电路
V01 比例微 分电路
de p K p ( e TD ) dt

TD大，微分作用强，
但过大会引起振荡，过 小作用弱，=0，纯比例
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比例积分微分控制
1 de p K p (e edt TD ) TI dt

阶跃输入 作用：既快速调节，又消除余差
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pmax e 0 (e 0) p pmin e 0 (e 0)
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一、双位控制
pmax e 0 (e 0) p pmin e 0 (e 0)
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一、双位控制
实例：液位控制 电极、继电器、电磁阀 H<H0 断路，阀全开 H≥H0 通路，阀全闭 继电器频繁动作
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二、比例控制 控制作用
能稳定下来，但有余差 减小余差，增加KP，但稳定性变差 对象滞后τ较小、时间常数T较大及 放大倍数K较小时，取较小比例度δ； 反之，取较大比例度δ，求稳定
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第三节、积分控制规律

控制器输出P与输入e的积分成正比
p K I edt

三、积分控制

比例积分控制
积分时间TI越小，积分作用越强 TI过大，余差消除慢，（ Ti无穷 大时，纯比例） TI过小，引起不稳定 可加入微分作用（滞后大；变化 大，提前控制）

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第四节 微分控制规律
控制器输出P与输入e的微分（变 de 化速度）成正比

TD：微分时间 dt 当e为阶跃变化时，Pt0=∞，Pt=0 ， e较小时也能进行干预，与偏差大小无 关不能单独使用。
第四章 基本控制规律
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基本控制规律


位式控制 比例控制（P） 积分控制（I） 微分控制（D） 组合式（PI、PD、PID）
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第一节 双位控制规律

一、双位控制



测量值>给定值（e>0) 输出为最大（最 小） 测量值 <给定值（e<0) 输出为最小（最 大） 又称开关控制 控制规律（理想）