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文檔簡介
1、自控基本知識(shí)(一)基本概念自動(dòng)控制是指用專用的儀表和裝置組成控制系統(tǒng),以代替人的手動(dòng)操作,去都是先測(cè)出調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)給定值的偏 消除干擾的影響,使調(diào)節(jié)參數(shù)再回調(diào)節(jié)空調(diào)參數(shù),使之維持在給定數(shù)值上,或是按給定的規(guī)律變化,從而滿足空調(diào) 房間的要求?,F(xiàn)在國內(nèi)自動(dòng)控制采用的方法, 差,然后根據(jù)這個(gè)偏差,經(jīng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié), 到給定值(或允許范圍)。(二)自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成這樣的控制系統(tǒng)可由下面所示方塊目前空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)多采用電動(dòng)調(diào)節(jié)。 圖表示: 附圖:自動(dòng)控制系統(tǒng)方塊圖舉控制轉(zhuǎn)通新,構(gòu)I 主i 敏惑誦lT控制頑H 執(zhí)召yt構(gòu)H 調(diào)節(jié)嚴(yán)獅 * 5節(jié)器J 匚產(chǎn)畫自動(dòng)控制系統(tǒng)方塊圖由于外擾的作用,調(diào)節(jié)對(duì)象的調(diào)節(jié)參
2、數(shù)發(fā)生變化,經(jīng)敏感元件測(cè)量并傳送給 控制機(jī)構(gòu)(調(diào)節(jié)器),調(diào)節(jié)器根據(jù)調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)給定值的偏差,指令執(zhí)行機(jī)構(gòu)使調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作,去調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)對(duì)象的負(fù)荷,使調(diào)節(jié)參數(shù)回到原來的給定值。在給執(zhí)行 機(jī)構(gòu)供電的主電路上,為使調(diào)節(jié)穩(wěn)定,常裝有通斷機(jī)構(gòu),以便對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)間斷供電。(三)自動(dòng)調(diào)節(jié)常用術(shù)語1. 調(diào)節(jié)參數(shù)(也叫被調(diào)參數(shù))需要維持?jǐn)?shù)值不變或在允許范圍內(nèi)變化的參數(shù),叫做調(diào)節(jié)參數(shù)。空調(diào)中的調(diào)節(jié)參數(shù)主要是溫度、濕度、壓力,還有水位等等。2. 給定值(也叫定值值)就是根據(jù)需要給調(diào)節(jié)參數(shù)預(yù)先規(guī)定的不變值或波動(dòng)范圍, 叫做給定值。例如 規(guī)定維持房間溫度為23 0.5 C,這個(gè)數(shù)值(即波動(dòng)范圍22.523.5 C )就是室溫
3、 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給定值(范圍)。3. 偏差調(diào)節(jié)參數(shù)的實(shí)際數(shù)值同給定值之間的差值,叫做偏差。例如,規(guī)定控制溫度(給定值)為20r,而實(shí)際卻是21 r,它們相差的C即為偏差。4. 擾動(dòng)能引起調(diào)節(jié)參數(shù)產(chǎn)生偏差的因素,叫做擾動(dòng)或干擾??照{(diào)中引起空調(diào)房間溫 度變化的因素,象室外溫度變化、送風(fēng)溫度變化以及室內(nèi)余熱變化等等, 都是室 溫的擾動(dòng)。自動(dòng)調(diào)節(jié)的作用,也正是為消除擾動(dòng)的影響,使調(diào)節(jié)參數(shù)恒定或在要 求范圍內(nèi)。5調(diào)節(jié)對(duì)象 需要維持調(diào)節(jié)參數(shù)的數(shù)值不超過給定的變化限度的地方,就叫做調(diào)節(jié)對(duì)象。在空調(diào)中,需要調(diào)節(jié)空氣參數(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)都是調(diào)節(jié)對(duì)象, 如恒溫室,噴水室出口、 二次加熱器之后等等。6敏感元件 測(cè)量和反映調(diào)節(jié)
4、參數(shù)大小的部件,叫做敏感元件??照{(diào)中主要是感溫元件, 即測(cè)量溫度的設(shè)備, 象熱電阻等。 此外還有感濕元件、 壓力測(cè)量元件和水位指示 設(shè)備等。7調(diào)節(jié)器 接受敏感元件的信號(hào)并指令執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的二次儀表或裝置,統(tǒng)稱調(diào)節(jié)器。8執(zhí)行機(jī)構(gòu) 接受控制機(jī)構(gòu) (調(diào)節(jié)器 ) 的指令并驅(qū)使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的設(shè)備,叫做執(zhí)行機(jī)構(gòu)。比如接觸器、電機(jī)和調(diào)壓器等等。9調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)直接影響和調(diào)節(jié)被調(diào)參數(shù)的機(jī)構(gòu),叫做調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。 比如電加熱器、 雙通三通 水閥、風(fēng)閥等等。(四)調(diào)節(jié)對(duì)象的特性調(diào)節(jié)對(duì)象是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象。 它的特性如何, 直接影響到自動(dòng)調(diào)節(jié) 系統(tǒng)的效果。這些特性是;單位時(shí)間流入1對(duì)象的負(fù)荷 當(dāng)調(diào)節(jié)過程處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),在
5、單位時(shí)間內(nèi)流入或流出調(diào)節(jié)對(duì)象的能量, 叫做調(diào)節(jié)對(duì)象的負(fù)荷。 比如, 當(dāng)空調(diào)房間的空氣溫度保持恒定時(shí), 或流出空調(diào)間的熱量, 就是空調(diào)間的負(fù)荷。這時(shí)流出的熱量和流入的熱量相平衡。 由于外擾的作用,將引起對(duì)象負(fù)荷的變化 ( 比如對(duì)于空調(diào)間來說,由于室外 溫度的變化,便改變了它向室外的散熱量 ) ,從而破壞了原來的能量平衡狀態(tài), 引起調(diào)節(jié)參數(shù)的變化, 于是調(diào)節(jié)過程便開始, 以改變對(duì)象的輸入或輸出能量, 使 能量達(dá)到新的平衡, 令調(diào)節(jié)參數(shù)回到給定值。 可見調(diào)節(jié)對(duì)象負(fù)荷的變化情況, 直 接牽涉到對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。 如果對(duì)象的負(fù)荷變化速度相當(dāng)急劇, 那么就要 求自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有較高的靈敏度,能夠在調(diào)節(jié)
6、參數(shù)偏差很小時(shí)就開始調(diào)節(jié)動(dòng) 作,以便迅速恢復(fù)平衡。反之,對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)靈敏度的要求就不一定那樣高。 一般空調(diào)對(duì)象負(fù)荷變化是比較緩慢的。2 對(duì)象的傳遞系數(shù) 對(duì)象的負(fù)荷每變化一個(gè)單位能量時(shí), 引起調(diào)節(jié)參數(shù)相應(yīng)的變化量, 稱為傳遞 系數(shù),以 K 表示。例如,噴水室的傳遞系數(shù)是指在一定噴水量和風(fēng)量下,噴水溫 度每變化C時(shí)引起露點(diǎn)溫度的變化,水加熱器的傳遞系數(shù)是指熱水溫度變化 I C時(shí)通過它的空氣溫度變化值,恒溫室的傳遞系數(shù)是指在一定送風(fēng)量下,送風(fēng) 溫度變化1C時(shí)引起室溫(一般指控制點(diǎn))的變化值。綜合以上所述就是,假設(shè)在 對(duì)象負(fù)荷的溫度變化為e f時(shí),引起對(duì)象的溫度變化為e,則 K=(A0) /( A0
7、 f)。傳遞系數(shù)K值小,當(dāng)擾動(dòng)破壞平衡狀態(tài)時(shí),調(diào)節(jié)參數(shù)離開給定值的偏 差小,自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)就容易保持平衡,反之,傳遞系數(shù)大,調(diào)節(jié)參數(shù)離開給定值 的偏差大,調(diào)節(jié)對(duì)象不易保持平衡。3對(duì)象的時(shí)間常數(shù) (也叫反應(yīng)時(shí)間 ) 它表示當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)象的負(fù)荷發(fā)生最大變化時(shí),調(diào)節(jié)參數(shù)保持初始的變化速度, 使其值改變到規(guī)定數(shù)值所需的時(shí)間,以T表示。反應(yīng)時(shí)間的倒數(shù)叫對(duì)象的靈敏度,它的意思是當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)象的負(fù)荷產(chǎn)生最大變化時(shí),調(diào)節(jié)參數(shù)的變化速度。它們表示了當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)象的負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),引起調(diào)節(jié)參數(shù)變化速度的快慢,反應(yīng)時(shí)間長(靈 敏度?。┍硎炯词篃崃孔兓〝_動(dòng))很大,溫度也只能是很緩慢的變化,反之,反 應(yīng)時(shí)間短(靈敏度大),表示室溫
8、的變化速度快,熱慣性小。在空調(diào)中對(duì)象的時(shí)間常數(shù)T是這樣確定的,即對(duì)象的冷熱負(fù)荷從某穩(wěn)定值突 然改變(階躍)到某穩(wěn)定值,調(diào)節(jié)參數(shù)一一溫度從原穩(wěn)定值起達(dá)到負(fù)荷階躍后最后 穩(wěn)定值的63.2 %時(shí)的時(shí)間。4.對(duì)象的滯后(也叫延遲)當(dāng)對(duì)象的負(fù)荷變化時(shí),調(diào)節(jié)參數(shù)并不能立即隨著變化,而是延遲一個(gè)時(shí)間后 才開始變化,這段時(shí)間稱為滯后時(shí)間,以T表示。比如空調(diào)系統(tǒng)中,電加熱器電 源剛接通,空調(diào)房間控制點(diǎn)的溫度不會(huì)馬上上升,而要經(jīng)過一段時(shí)間(在這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行熱量輸送和空氣混合等)才開始上升。調(diào)節(jié)對(duì)象的滯后,對(duì)于調(diào)節(jié)過程產(chǎn)生不利影響,它將降低調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性, 增大調(diào)節(jié)參數(shù)的偏差,拖長調(diào)節(jié)時(shí)間。附圖:調(diào)節(jié)對(duì)象的飛升變
9、化曲線對(duì)象負(fù)荷階跌后調(diào)節(jié) 參數(shù)變蝕線八時(shí)崗_調(diào)節(jié)對(duì)象飛升變化曲線綜上所述,比較理想的調(diào)節(jié)對(duì)象是負(fù)荷變化要小,傳遞系數(shù)要小些,滯后時(shí) 間短些。(五)調(diào)節(jié)器的特性 調(diào)節(jié)器在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,象人的大腦一樣,它負(fù)責(zé)接受信號(hào)并發(fā)出動(dòng)作命令。 它有以下主要特性:1. 調(diào)節(jié)范圍指的是調(diào)節(jié)器的工作范圍,即調(diào)節(jié)器能在調(diào)節(jié)參數(shù)從某值到某值的范圍內(nèi)工 作,一般即表盤刻度值。2. 精度等級(jí)它代表儀表自身所產(chǎn)生的基本誤差,是指儀表在正常工作條件下可能發(fā)生的 最大絕對(duì)誤差 x(儀表讀數(shù)與被測(cè)量的實(shí)際值之差),與儀表額定值Xh(表盤最大 刻度值即滿標(biāo)值)的百分比。有兩種表示方法,一種是用百分?jǐn)?shù)表示,比如說某 表精度為1 %
10、,一種是以百分?jǐn)?shù)中的數(shù)字表示,即把1%稱為1級(jí)表,0.5 %稱為 0.5級(jí)表等等。顯然數(shù)字越小表示儀表誤差越小。由于儀表誤差x出現(xiàn)的位置不定,所以測(cè)量數(shù)字愈小誤差愈大。比如某一個(gè)1級(jí)表,其溫度測(cè)量范圍為050C,那么它可能出現(xiàn)的最大誤差 x = 50 X 1%= 0.5 C,這說明測(cè)量050 r時(shí)均可能出現(xiàn)0.50 C的誤差,顯然測(cè)量0C時(shí)其誤差為0.5 C,要比測(cè)量50 r時(shí)出現(xiàn)0.50 C的誤差大得多。因此為充分利 用儀表的準(zhǔn)確度,提高測(cè)量精度,選儀表時(shí)應(yīng)盡量采用小量程的儀表,或使儀表經(jīng)常測(cè)量范圍在其全量程的1/2以上。3.不靈敏區(qū)(呆滯區(qū))不能引起調(diào)節(jié)動(dòng)作的調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)給定值的偏差區(qū)間,如
11、圖所示。一般都是以對(duì)滿刻度的百分?jǐn)?shù)表示,比如刻度為 050 r的調(diào)節(jié)器,其不靈敏區(qū)為0.5 %, 那么該調(diào)節(jié)器不靈敏區(qū)的溫度值為 50X 0.5 % = 0.25 r,它表示實(shí)際溫度在給定 值附近0.25 r這個(gè)偏差區(qū)間內(nèi)時(shí),調(diào)節(jié)器沒有輸出動(dòng)作訊號(hào)。顯然不靈區(qū)愈小 儀表愈靈敏。附圖儀表不靈敏區(qū)員輸出動(dòng)作不靈敏區(qū)/正輸出動(dòng)作負(fù)輸出正輸出給定值儀表不靈敏區(qū)4. 調(diào)節(jié)器的滯后當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)象中安裝測(cè)量元件處的調(diào)節(jié)參數(shù)開始變化時(shí), 一般要經(jīng)過一段時(shí)間 后調(diào)節(jié)器才使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相應(yīng)的動(dòng)作,這段時(shí)間就是調(diào)節(jié)器的滯后。調(diào)節(jié)器的滯后 將引起自動(dòng)控制系統(tǒng)的滯后。5. 反饋為了保證自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,把調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) (或調(diào)節(jié)
12、器的輸出量)的某些 量返回來對(duì)調(diào)節(jié)器起作用,就叫做反饋。如果調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)給定值產(chǎn)生偏差時(shí), 反 饋?zhàn)饔檬蛊钚盘?hào)減弱,叫做負(fù)反饋,反之,如果反饋?zhàn)饔檬蛊钚盘?hào)增大,叫 做正反饋。正反饋可以增大調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù),負(fù)反饋用來提高自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(或 調(diào)節(jié)器)的穩(wěn)定性。調(diào)節(jié)器一般都采用負(fù)反饋來調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器的品質(zhì),以提高調(diào)節(jié) 的穩(wěn)定性。(六)調(diào)節(jié)器的種類由于工業(yè)參數(shù)種類繁多,所以調(diào)節(jié)器的種類也很多??照{(diào)中多采用位式調(diào)節(jié) 器,比例調(diào)節(jié)器和比例積分微分調(diào)節(jié)器。簡述如下;1. 兩位式調(diào)節(jié)器兩位式調(diào)節(jié)器的動(dòng)作特點(diǎn)是:當(dāng)調(diào)節(jié)參數(shù)產(chǎn)生偏差時(shí),它輸出信號(hào)只能使執(zhí) 行機(jī)構(gòu)通或斷,從而帶動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)全開或全關(guān),調(diào)節(jié)參數(shù)經(jīng)常在上下
13、兩個(gè)極限之 間波動(dòng)。所以它一般常用于允許調(diào)節(jié)參數(shù)有一定波動(dòng)、反應(yīng)時(shí)間長、滯后時(shí)間小, 負(fù)荷變動(dòng)不頻繁的調(diào)節(jié)對(duì)象,比如用于室溫調(diào)節(jié)。為了改善兩位式調(diào)節(jié)的品質(zhì),空調(diào)中還采用三位式調(diào)節(jié)器,實(shí)際就是兩個(gè)雙 位調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)組成下上限定值,進(jìn)行三位調(diào)節(jié)。它比兩位式偏差小。XC空調(diào)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中采用的調(diào)節(jié)器,絕大部分是位式調(diào)節(jié)器。例如102、112、122,自動(dòng)平衡電橋各系列中均有。2. 比例調(diào)節(jié)器比例調(diào)節(jié)在各種連續(xù)調(diào)節(jié)作用中, 是一種基本的調(diào)節(jié)方式。 它的特點(diǎn)是, 當(dāng) 調(diào)節(jié)參數(shù)與給定值產(chǎn)生偏差時(shí), 調(diào)節(jié)器按偏差的大小和方向, 發(fā)出與偏差成比例 的信號(hào),不同的偏差相應(yīng)有不同的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置。 就是說, 當(dāng)調(diào)節(jié)參數(shù)
14、偏離給定 值時(shí),調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)便移到一個(gè)新位置,偏差消除后,調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)又回到原始位置。調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作僅僅與偏差大小有關(guān), 而與調(diào)節(jié)參數(shù)的變化速度和偏差存在的時(shí)間 沒有關(guān)系。比例調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)速度快、穩(wěn)定性好,一般不發(fā)生“振蕩過程” ,調(diào)節(jié)參數(shù) 能穩(wěn)定下來。但它調(diào)節(jié)終了, 調(diào)節(jié)參數(shù)不能回到原來的給定值上, 而存在一個(gè)剩 余偏差,稱為靜差。這是因?yàn)檫@種調(diào)節(jié)器的偏差值與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置成比例關(guān)系, 當(dāng)對(duì)象負(fù)荷發(fā)生變化時(shí), 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)必須改變相應(yīng)的位置來調(diào)節(jié)負(fù)荷的流入量或流 出量,使之達(dá)到新的平衡狀態(tài), 而調(diào)節(jié)器的給定值, 可以看做只是調(diào)節(jié)對(duì)象在某 個(gè)給定負(fù)荷下的給定值, 當(dāng)對(duì)象的負(fù)荷在新的平衡狀態(tài)下, 這時(shí)的調(diào)
15、節(jié)參, 數(shù)并 不一定是給定值 ( 除非這時(shí)的負(fù)荷平衡狀態(tài)正好是調(diào)節(jié)參數(shù)為給定值時(shí)之平衡狀 態(tài)) ,所以它們二者便存在一個(gè)差值?!氨壤龓А笔潜壤{(diào)節(jié)器的主要特性。它的意思是:使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)從全關(guān)( 全開)到全開(全關(guān))所需產(chǎn)生調(diào)節(jié)參數(shù)變化的百分?jǐn)?shù),以 P表示?;蛘哒f,和果把 調(diào)節(jié)器的全量程 ( 從起始值到滿標(biāo)值 )作為 100時(shí),使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生全程動(dòng)作 (從全開到全關(guān), 或從全關(guān)到全開 )所需要調(diào)節(jié)參數(shù)變化的百分?jǐn)?shù)。 例如一個(gè)溫度 調(diào)節(jié)器的全量程為050C ,現(xiàn)在將給定值定在20r,如果當(dāng)溫度升到21.5 C時(shí) 就可以使調(diào)節(jié)熱媒的閥門全關(guān),當(dāng)溫度下降到18.5 r時(shí)閥門就全開,即是說溫度有21.5
16、18.5 = 3r的變化,就使閥門產(chǎn)生全程動(dòng)作,這個(gè)調(diào)節(jié)器的比例帶為:P=( 21.5 18.5) / (50-0)= 6%上述“比例帶”指的是相對(duì)值,有時(shí)用“準(zhǔn)比例帶”表示,指的是絕對(duì)值,即指調(diào)節(jié)參數(shù)變化某值時(shí), 使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生全程動(dòng)作, 則此調(diào)節(jié)參數(shù)值就為 “準(zhǔn)比例帶”。例如,若被調(diào)溫度變化1r時(shí),正好使調(diào)節(jié)閥門從全開(全關(guān))變化到全關(guān)(全開),則稱其準(zhǔn)比例帶為1r。象上例,比例帶為6%,準(zhǔn)比例帶則為3r。調(diào)節(jié)器的比例帶一般都是可調(diào)的。 比例帶的寬窄 (大?。?,表示調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作 的快慢,比例帶愈窄,對(duì)調(diào)節(jié)參數(shù)變化的反應(yīng)愈靈敏,調(diào)節(jié)器動(dòng)作愈靈敏,靜差 也小,但系統(tǒng)的穩(wěn)定性變壞,如當(dāng)P1%時(shí),
17、實(shí)際就是一個(gè)兩位式調(diào)節(jié)器。反之, 比例帶愈寬,對(duì)調(diào)節(jié)參數(shù)變化的反應(yīng)靈敏度減低,靜差增大。 3比例積分微分調(diào)節(jié)器 (PID 調(diào)節(jié)器)比例積分微分調(diào)節(jié)器是比例、 積分、微分三種調(diào)節(jié)的組合體。 前面已經(jīng)介紹 了比例調(diào)節(jié)的特點(diǎn), 就是調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置與調(diào)節(jié)參數(shù)的偏差值保持比例關(guān)系, 節(jié)穩(wěn)定后存在靜差。下面我們來介紹積分、微分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。積分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)是: 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)速度與調(diào)節(jié)參數(shù)的偏差成比例, 偏差越 大,調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)就越快。同時(shí)它的動(dòng)作是積累的,偏差存在越久,它的移動(dòng) 量就越大。只要有。偏差存在,調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)就繼續(xù)移動(dòng),直到偏差消除為止。這時(shí) 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以在保持系統(tǒng)平衡的任何位置上。 所以,積分作用
18、不但與偏差值的大 小有關(guān),而且與偏差存在的時(shí)間有關(guān)。 調(diào)節(jié)信號(hào)是偏差信號(hào)按時(shí)間的疊加 (積分), 因此稱為積分作用?!胺e分時(shí)間” (以 TI 表示)是積分調(diào)節(jié)的主要特性。含義是:當(dāng)調(diào)節(jié)參數(shù)最 初產(chǎn)生最大的偏差, 而積分調(diào)節(jié)設(shè)備以不變的最初的恢復(fù)速度, 使調(diào)節(jié)參數(shù)重新 恢復(fù)到給定值所需的時(shí)間。 積分時(shí)間短表示積分作用強(qiáng)度大, 可以在較短時(shí)間內(nèi) 使調(diào)節(jié)過程趨于穩(wěn)定,盡快消除偏差。 反之,積分時(shí)間長,使調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定需要的時(shí)間長,消除偏差慢。積分調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是不存在靜差,可以在負(fù)荷變化時(shí)維持調(diào)節(jié)參數(shù)在給定值 上。但穩(wěn)定性差,在調(diào)節(jié)過程中容易使調(diào)節(jié)參數(shù)產(chǎn)生波動(dòng),動(dòng)偏差較大。微分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)是:調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置
19、與調(diào)節(jié)參數(shù)的變化速度成比例。 即它只 受偏差變化的影響。當(dāng)偏差值不變化時(shí) (即調(diào)節(jié)參數(shù)穩(wěn)定在某值時(shí)),不管偏差 值的大小和存在的時(shí)間都不引起微分作用。 所以微分作用只阻止調(diào)節(jié)參數(shù)的一切 變化。當(dāng)調(diào)節(jié)參數(shù)在較大擾動(dòng)下發(fā)生突然而又劇烈的變化時(shí),微分元件會(huì)立即產(chǎn) 生一個(gè)較大的校正動(dòng)作,這樣似乎有一種預(yù)先調(diào)節(jié)的作用。微分作用的大小以“微分時(shí)間”(以Td表示)來衡量。它的含義是:在調(diào)節(jié) 參數(shù)產(chǎn)生等速變化的情況下,比例調(diào)節(jié)作用使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)移動(dòng)某一距離所需要的時(shí) 間,與比例微分組合調(diào)節(jié)使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)移動(dòng)同樣距離所需時(shí)間之差,叫做“微分時(shí)Td時(shí)間發(fā)出間”。也就是說,經(jīng)過時(shí)間Td之后,由比例作用產(chǎn)生的調(diào)節(jié)信號(hào)才和比例微分聯(lián) 合作用產(chǎn)生的調(diào)節(jié)信號(hào)相等??梢姳壤⒎终{(diào)節(jié)比純比例調(diào)節(jié)提前 調(diào)節(jié)信號(hào)。微分時(shí)間大,表示其作用強(qiáng)烈。反之,微分時(shí)間小,表示微分作用弱。 微分作用可以縮短過渡過程和減小動(dòng)差。 但因?yàn)樗荒芟?,所以微分作?不能單獨(dú)使用,而是同比例積分等組成聯(lián)合動(dòng)作的調(diào)節(jié)器。用上述不同調(diào)節(jié)規(guī)律的元件,即可組成各種調(diào)節(jié)器。比如比例積分調(diào)節(jié)器(Pi 調(diào)節(jié)器)、比例積分微分調(diào)節(jié)器(PID調(diào)節(jié)器)等。PID調(diào)節(jié)器是用積分調(diào)節(jié)消除靜 差,用微分調(diào)節(jié)來縮短過渡過程和減小動(dòng)差。是動(dòng)作比較完整的調(diào)節(jié)器。由于調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律不同,因此必須與所服務(wù)調(diào)節(jié)對(duì)象的特性相適應(yīng)
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