(自動(dòng)控制原理)第三章2

1、第第3 3章章 建筑設(shè)備自動(dòng)化中的監(jiān)控設(shè)備建筑設(shè)備自動(dòng)化中的監(jiān)控設(shè)備4 4傳感器傳感器1 1控制器控制器3 3調(diào)節(jié)閥的選擇與應(yīng)用調(diào)節(jié)閥的選擇與應(yīng)用5 5變送器變送器1 1執(zhí)行器執(zhí)行器 變送器（變送器（transmitter）是把傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變是把傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)（或?qū)鞲衅鬏斎氲姆请娏繛榭杀豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)（或?qū)鞲衅鬏斎氲姆请娏哭D(zhuǎn)換成電信號(hào)同時(shí)放大以便供遠(yuǎn)方測(cè)量和控制的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)同時(shí)放大以便供遠(yuǎn)方測(cè)量和控制的信號(hào)源）的轉(zhuǎn)換器。源）的轉(zhuǎn)換器。 對(duì)于直接把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的敏感原件，對(duì)于直接把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的敏感原件，不必用變送器，如熱電偶。不必用

2、變送器，如熱電偶。反 饋 部 分 K f放 大 器 K測(cè) 量 部 分 K i零 點(diǎn) 遷 移零 點(diǎn) 調(diào) 整圖1 .3 模 擬 式 變 送 器 的 構(gòu) 成 示 意 圖變送器的作用與構(gòu)成變送器的作用與構(gòu)成變即轉(zhuǎn)換、送即傳送、器即儀器裝置之意。變即轉(zhuǎn)換、送即傳送、器即儀器裝置之意。所以變送器是完成工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換、傳送的過(guò)程控制儀表。所以變送器是完成工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換、傳送的過(guò)程控制儀表。 （T、P、F、L） （420mA、20100KPa、 010mA等）等） 在測(cè)量時(shí)，不能直接轉(zhuǎn)換為電壓的一般采用直流在測(cè)量時(shí)，不能直接轉(zhuǎn)換為電壓的一般采用直流電橋或交流電橋的方式轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。電橋或交流電橋的方式轉(zhuǎn)換為電信號(hào)

3、。 如熱電阻采用四邊形直流電橋：如熱電阻采用四邊形直流電橋： 當(dāng)輸出端接阻抗比較高的當(dāng)輸出端接阻抗比較高的放大器時(shí)，電橋輸出端電流為放大器時(shí)，電橋輸出端電流為零，此時(shí)有：零，此時(shí)有：)R(4411的電流通過(guò)RRVIi)R(3322的電流通過(guò)RRVIiibcVRRRRI41111V可以求出可以求出bc和和dc之間的電位差：之間的電位差：idcVRRRRI32222V輸出電壓為：輸出電壓為：iiibcdcVRRRRRRRRVRRRVRRR)(VVV324131424113220若要是電橋輸出電壓為零（電橋平衡）：需滿足：若要是電橋輸出電壓為零（電橋平衡）：需滿足：3142RRRR 變送器信號(hào)調(diào)整部

4、分由：變送器信號(hào)調(diào)整部分由：放大器、反饋電路和調(diào)放大器、反饋電路和調(diào)零與零點(diǎn)遷移零與零點(diǎn)遷移電路組成。電路組成。 被測(cè)參數(shù)被測(cè)參數(shù)X轉(zhuǎn)換成放大器可以接受的信號(hào)轉(zhuǎn)換成放大器可以接受的信號(hào)Zi，放，放大，反饋電路把變送器輸出的大，反饋電路把變送器輸出的Y變成反饋信號(hào)變成反饋信號(hào)Zf,在把在把調(diào)零與零點(diǎn)遷移電路產(chǎn)生的信號(hào)調(diào)零與零點(diǎn)遷移電路產(chǎn)生的信號(hào)Z0一同放入放大器一同放入放大器進(jìn)行比較，其差值由放大器進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，其差值由放大器進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)信號(hào)Y輸出。輸出。反 饋 部 分 K f放 大 器 K測(cè) 量 部 分 K i零 點(diǎn) 遷 移零 點(diǎn) 調(diào) 整圖1 .3 模 擬 式

5、變 送 器 的 構(gòu) 成 示 意 圖變送器組成變送器組成變送器的輸入輸出關(guān)系：變送器的輸入輸出關(guān)系：)(10ZXKKKKYif上式可改寫為：上式可改寫為：ffiKKKZXKKKKY110當(dāng)當(dāng)KKf1時(shí)：上式為時(shí)：上式為ffiKZXKKY0此時(shí)，變送器此時(shí)，變送器的輸入與輸出的輸入與輸出與放大器特性與放大器特性無(wú)關(guān)，只與測(cè)無(wú)關(guān)，只與測(cè)量和反饋特性量和反饋特性有關(guān)。有關(guān)。 Xmin=0時(shí)，稱為零點(diǎn)調(diào)整；當(dāng)時(shí)，稱為零點(diǎn)調(diào)整；當(dāng)Xmin0時(shí)，稱為零時(shí)，稱為零點(diǎn)遷移。，當(dāng)測(cè)量起始點(diǎn)由零變?yōu)檎禃r(shí)，稱為正遷點(diǎn)遷移。，當(dāng)測(cè)量起始點(diǎn)由零變?yōu)檎禃r(shí)，稱為正遷移；反之，負(fù)遷移。移；反之，負(fù)遷移。 零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)遷移

6、的方法：改變放大器輸入端零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)遷移的方法：改變放大器輸入端上的調(diào)零信號(hào)上的調(diào)零信號(hào)Z0.0minx0minx二、溫度變送器二、溫度變送器 變送器是單元組合儀表中不可缺少的單元，其作變送器是單元組合儀表中不可缺少的單元，其作用是將檢測(cè)元件的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，用是將檢測(cè)元件的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，送到顯示儀表或控制裝置進(jìn)行顯示、記錄或控制由送到顯示儀表或控制裝置進(jìn)行顯示、記錄或控制由于 變 量 種 類 多 ， 因 此 ， 變 送 器 的 類 型 也 較 多于 變 量 種 類 多 ， 因 此 ， 變 送 器 的 類 型 也 較 多變送器分類變送器分類變送器變送器3.3.1自動(dòng)

7、控制儀表的分類自動(dòng)控制儀表的分類(1)電動(dòng)儀表電動(dòng)儀表是以電作為能源及傳送信號(hào)的儀表，電動(dòng)儀表電動(dòng)儀表是以電作為能源及傳送信號(hào)的儀表，傳送距離遠(yuǎn)，便于與計(jì)算機(jī)配合，在生產(chǎn)自動(dòng)化中被廣泛傳送距離遠(yuǎn)，便于與計(jì)算機(jī)配合，在生產(chǎn)自動(dòng)化中被廣泛應(yīng)用。應(yīng)用。又分為：電氣（從被控介質(zhì)中取得能量）和電子式兩種。又分為：電氣（從被控介質(zhì)中取得能量）和電子式兩種。(2)自力式自動(dòng)控制儀表這種儀表不需要輔加能源，只是自力式自動(dòng)控制儀表這種儀表不需要輔加能源，只是傳感器從被控介質(zhì)中取得能量，就足以推動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作傳感器從被控介質(zhì)中取得能量，就足以推動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作（從被控介質(zhì)中取得能量）（從被控介質(zhì)中取得能量） 。左上圖：

8、左上圖：散熱器散熱器恒溫閥恒溫閥下圖：下圖：自力式自力式流量控流量控制閥制閥(1)基地式儀表這種儀表以指示、記錄儀表為主體，附加調(diào)節(jié)基地式儀表這種儀表以指示、記錄儀表為主體，附加調(diào)節(jié)裝置而組成，即把變送、控制、顯示等部分裝在一個(gè)殼內(nèi)形成裝置而組成，即把變送、控制、顯示等部分裝在一個(gè)殼內(nèi)形成整體。整體。(2)單元式組合儀表這種儀表根據(jù)自動(dòng)檢測(cè)與控制的要求，將單元式組合儀表這種儀表根據(jù)自動(dòng)檢測(cè)與控制的要求，將整套儀表劃分為能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)一定功能的若干單元，單元之間統(tǒng)整套儀表劃分為能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)一定功能的若干單元，單元之間統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)聯(lián)系。一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)聯(lián)系。(3)組裝電子式調(diào)節(jié)儀表這種儀表是在單元組合儀表

9、的基礎(chǔ)上組裝電子式調(diào)節(jié)儀表這種儀表是在單元組合儀表的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的成套儀表裝置，它的基本組件是具有不同功能的功發(fā)展起來(lái)的成套儀表裝置，它的基本組件是具有不同功能的功能模件。能模件。自力式自力式電電氣氣式式1)兩位式電子模擬控制器。2)三位式電子控制器。3)位式輸出的補(bǔ)償式控制器。3.3.2軟件控制器軟件控制器1.直接數(shù)字控制器直接數(shù)字控制器(DDC)2.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本控制算法計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本控制算法3.可編程控制器可編程控制器(PLC-Programmable Logic Controller )4.現(xiàn)場(chǎng)控制單元的軟件結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)控制單元的軟件結(jié)構(gòu)1)DDC系統(tǒng)具有如下的特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)運(yùn)

10、算速度快，能分時(shí)系統(tǒng)具有如下的特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快，能分時(shí)處理多個(gè)生產(chǎn)過(guò)程處理多個(gè)生產(chǎn)過(guò)程(被控參數(shù)被控參數(shù))，代替幾十臺(tái)模擬控制器，實(shí)，代替幾十臺(tái)模擬控制器，實(shí)現(xiàn)多個(gè)單回路的現(xiàn)多個(gè)單回路的PID控制?？刂?。2)DDC系統(tǒng)由被控對(duì)象系統(tǒng)由被控對(duì)象(生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程)、檢測(cè)變送器、執(zhí)行器和、檢測(cè)變送器、執(zhí)行器和工業(yè)計(jì)算機(jī)組成，圖工業(yè)計(jì)算機(jī)組成，圖3-15是是DDC系統(tǒng)的組成框圖。系統(tǒng)的組成框圖。輸入通道輸入通道A/D：把傳感器或變送器送來(lái)的反映被控參數(shù)的：把傳感器或變送器送來(lái)的反映被控參數(shù)的模擬量模擬量(電阻、電流、電壓信號(hào)電阻、電流、電壓信號(hào))，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送往計(jì)算，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送往計(jì)算

11、機(jī)。為了避免現(xiàn)場(chǎng)輸入線路電磁干擾和變送器交流噪聲，用機(jī)。為了避免現(xiàn)場(chǎng)輸入線路電磁干擾和變送器交流噪聲，用濾波網(wǎng)絡(luò)對(duì)各輸入信號(hào)分別濾波濾波網(wǎng)絡(luò)對(duì)各輸入信號(hào)分別濾波(見(jiàn)見(jiàn)DDC控制器框圖控制器框圖)。采樣器：在時(shí)序控制器作用下，以一定的速度按順序把采樣器：在時(shí)序控制器作用下，以一定的速度按順序把輸入信號(hào)送入放大器，然后選擇送到輸入信號(hào)送入放大器，然后選擇送到A/D轉(zhuǎn)換器，變成數(shù)字轉(zhuǎn)換器，變成數(shù)字信號(hào)送入計(jì)算機(jī)。信號(hào)送入計(jì)算機(jī)。輸出通道輸出通道D/A：把經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成：把經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成能控制執(zhí)行器動(dòng)作的模擬信號(hào)能控制執(zhí)行器動(dòng)作的模擬信號(hào)AO或數(shù)字信號(hào)或數(shù)字信號(hào)

12、DO。顯示報(bào)警：是直接數(shù)字控制器系統(tǒng)很容易實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重顯示報(bào)警：是直接數(shù)字控制器系統(tǒng)很容易實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要功能，它能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的工況進(jìn)行監(jiān)控，以供操作人員要功能，它能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的工況進(jìn)行監(jiān)控，以供操作人員監(jiān)視。監(jiān)視。通訊接口CPU鍵盤晶振復(fù)位ROMRAM顯示A/DD/ADIDO多路開(kāi)關(guān)放大放大放大放大信號(hào)電路驅(qū)動(dòng)電路測(cè)頭測(cè)頭執(zhí)行執(zhí)行測(cè)頭執(zhí)行數(shù)字式風(fēng)機(jī)盤數(shù)字式風(fēng)機(jī)盤管房間溫度等管房間溫度等控制器控制器S2000-2011A端子線接線圖端 子端 子(1)PID控制算法控制算法按照偏差信號(hào)的比例按照偏差信號(hào)的比例P(Proportional)、積、積分分I(Integral)和微分和微分D(Deriv

13、ative)進(jìn)行控制的進(jìn)行控制的PID算法，以算法，以其形式簡(jiǎn)單、參數(shù)易于整定、便于操作而成為目前控制工其形式簡(jiǎn)單、參數(shù)易于整定、便于操作而成為目前控制工程領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛、經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)成熟的基本控制算程領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛、經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)成熟的基本控制算法。法。(2)改進(jìn)型改進(jìn)型PID控制算法控制算法在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，如果單純?cè)谟?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，如果單純用數(shù)字用數(shù)字PID調(diào)節(jié)器去模仿模擬調(diào)節(jié)器，不會(huì)獲得更好的效調(diào)節(jié)器去模仿模擬調(diào)節(jié)器，不會(huì)獲得更好的效果。果。KP值過(guò)大（值過(guò)大（ 值過(guò)?。┲颠^(guò)小）系統(tǒng)反應(yīng)過(guò)于靈敏，容易造成過(guò)度調(diào)節(jié)，產(chǎn)生大系統(tǒng)反應(yīng)過(guò)于靈敏，容易造成過(guò)度調(diào)節(jié)，產(chǎn)生大幅振蕩。幅振蕩

14、。KP值過(guò)?。ㄖ颠^(guò)?。?值過(guò)大）值過(guò)大）系統(tǒng)反應(yīng)過(guò)于遲鈍，調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，余差大。系統(tǒng)反應(yīng)過(guò)于遲鈍，調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，余差大。KP值（值（ 值）適中值）適中經(jīng)過(guò)少數(shù)幾個(gè)減幅振蕩后，逐漸趨于穩(wěn)定，有一經(jīng)過(guò)少數(shù)幾個(gè)減幅振蕩后，逐漸趨于穩(wěn)定，有一定的靜差。定的靜差。靜差靜差當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，設(shè)定值和運(yùn)行參數(shù)之當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，設(shè)定值和運(yùn)行參數(shù)之間的差值。間的差值。Ti值過(guò)小值過(guò)小系統(tǒng)反應(yīng)過(guò)于靈敏，容易造成過(guò)度調(diào)節(jié)，產(chǎn)生大系統(tǒng)反應(yīng)過(guò)于靈敏，容易造成過(guò)度調(diào)節(jié)，產(chǎn)生大幅振蕩。幅振蕩。Ti值過(guò)大值過(guò)大積分作用不明顯，調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，余差大。積分作用不明顯，調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，余差大。Ti值適中值適中經(jīng)過(guò)少數(shù)幾個(gè)減幅振蕩后，逐漸趨

15、于穩(wěn)定，無(wú)余經(jīng)過(guò)少數(shù)幾個(gè)減幅振蕩后，逐漸趨于穩(wěn)定，無(wú)余差。差。加入微分控制的目的：防止出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象。加入微分控制的目的：防止出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象。微分控制方法：輸出量與輸入偏差對(duì)時(shí)間的微分成微分控制方法：輸出量與輸入偏差對(duì)時(shí)間的微分成正比。正比。根據(jù)被控參數(shù)變化的快慢進(jìn)行調(diào)節(jié)，屬根據(jù)被控參數(shù)變化的快慢進(jìn)行調(diào)節(jié)，屬超前控制。超前控制。TD值過(guò)大值過(guò)大 系統(tǒng)反應(yīng)過(guò)于靈敏，調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，余差大，有時(shí)系統(tǒng)反應(yīng)過(guò)于靈敏，調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，余差大，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)大幅振蕩。甚至?xí)霈F(xiàn)大幅振蕩。TD值過(guò)小值過(guò)小微分作用不明顯，超調(diào)量大微分作用不明顯，超調(diào)量大。TD值適中值適中 經(jīng)過(guò)少數(shù)幾個(gè)明顯減幅振蕩后，逐漸趨于穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)少

16、數(shù)幾個(gè)明顯減幅振蕩后，逐漸趨于穩(wěn)定。特別是對(duì)有較大滯后的系統(tǒng)作用尤為明顯特別是對(duì)有較大滯后的系統(tǒng)作用尤為明顯。 微分控制可以減少超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間，提微分控制可以減少超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間，提高系統(tǒng)的高系統(tǒng)的平穩(wěn)性和快速性平穩(wěn)性和快速性，單純的微分控制會(huì)單純的微分控制會(huì)發(fā)生高頻擾動(dòng)發(fā)生高頻擾動(dòng)，因此，不單獨(dú)使用。，因此，不單獨(dú)使用。1)增量型增量型PID控制算法的輸出控制算法的輸出u(k)僅取決于最近僅取決于最近3次的次的e(k)、e(k-1)和和e(k-2)的采樣值，計(jì)算較為簡(jiǎn)便，所需的內(nèi)存容量的采樣值，計(jì)算較為簡(jiǎn)便，所需的內(nèi)存容量不大。不大。2)由于微機(jī)輸出增量，所以誤動(dòng)作影響較小，必要時(shí)可用邏由

17、于微機(jī)輸出增量，所以誤動(dòng)作影響較小，必要時(shí)可用邏輯判斷的方法去掉。輯判斷的方法去掉。3)在手動(dòng)在手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換中，增量型自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換中，增量型PID控制算法要優(yōu)于位控制算法要優(yōu)于位置型置型PID控制算法?？刂扑惴?。4)不產(chǎn)生積分失控，所以能容易獲得較好的調(diào)節(jié)效果，一旦不產(chǎn)生積分失控，所以能容易獲得較好的調(diào)節(jié)效果，一旦計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，則停止輸出計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，則停止輸出u(k)，閥位大小保持發(fā)生故，閥位大小保持發(fā)生故障前的狀態(tài)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)影響。障前的狀態(tài)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)影響。1)積分項(xiàng)的改進(jìn)有如下方法：積分項(xiàng)的改進(jìn)有如下方法：分離分離的的PID控制算法。在控制算法。在PID控制中，積分的

18、作用是為了消控制中，積分的作用是為了消除殘差，提高控制性能指標(biāo)。除殘差，提高控制性能指標(biāo)。但在過(guò)程的啟動(dòng)、結(jié)束或大幅度但在過(guò)程的啟動(dòng)、結(jié)束或大幅度增減設(shè)定值時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)有較大的偏差，增減設(shè)定值時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)有較大的偏差，會(huì)造成會(huì)造成PID運(yùn)算的積運(yùn)算的積分積累，使得系統(tǒng)輸出的控制量超過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生最大動(dòng)作所分積累，使得系統(tǒng)輸出的控制量超過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生最大動(dòng)作所對(duì)應(yīng)的極限控制量，最終導(dǎo)致系統(tǒng)較大的超調(diào)、長(zhǎng)時(shí)間波動(dòng)，對(duì)應(yīng)的極限控制量，最終導(dǎo)致系統(tǒng)較大的超調(diào)、長(zhǎng)時(shí)間波動(dòng)，甚至引起系統(tǒng)的振蕩。甚至引起系統(tǒng)的振蕩。變速變速積分的積分的PID控制算法。一般的控制算法。一般的PID控制中，積分系數(shù)控制中，積分

19、系數(shù)KI是常數(shù)，所以，在整個(gè)控制過(guò)程中，積分增量保持不變。而是常數(shù)，所以，在整個(gè)控制過(guò)程中，積分增量保持不變。而系統(tǒng)對(duì)積分項(xiàng)的要求則是，偏差大時(shí)，積分作用減弱；偏差系統(tǒng)對(duì)積分項(xiàng)的要求則是，偏差大時(shí)，積分作用減弱；偏差小時(shí)，積分作用增強(qiáng)。否則，會(huì)因?yàn)榉e分系數(shù)小時(shí)，積分作用增強(qiáng)。否則，會(huì)因?yàn)榉e分系數(shù)KI的數(shù)值取大的數(shù)值取大了，導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生超調(diào)，甚至積分飽和；反之，積分系數(shù)了，導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生超調(diào)，甚至積分飽和；反之，積分系數(shù)KI的數(shù)值取小了，造成了系統(tǒng)消除殘差過(guò)程的延長(zhǎng)。的數(shù)值取小了，造成了系統(tǒng)消除殘差過(guò)程的延長(zhǎng)。2) 微分項(xiàng)的改進(jìn)方法如下：微分項(xiàng)的改進(jìn)方法如下：微分先行的微分先行的PID控制算法。為

20、了避免給定值的改變，給系控制算法。為了避免給定值的改變，給系統(tǒng)帶來(lái)的影響統(tǒng)帶來(lái)的影響(如超調(diào)量過(guò)大、系統(tǒng)振蕩等如超調(diào)量過(guò)大、系統(tǒng)振蕩等)。可采用微分先。可采用微分先行的行的PID控制技術(shù)。它只對(duì)控制技術(shù)。它只對(duì)被控變量被控變量y(t)進(jìn)行微分進(jìn)行微分，而不對(duì)偏，而不對(duì)偏差微分，即對(duì)給定值無(wú)微分作用，消除了給定值頻繁升降給差微分，即對(duì)給定值無(wú)微分作用，消除了給定值頻繁升降給系統(tǒng)造成的沖擊。系統(tǒng)造成的沖擊。不完全微分不完全微分PID控制算法。普通的控制算法。普通的PID控制算式，對(duì)具有高頻擾動(dòng)控制算式，對(duì)具有高頻擾動(dòng)的生產(chǎn)過(guò)程，微分作用響應(yīng)過(guò)于靈敏，容易引起控制過(guò)程振蕩，降的生產(chǎn)過(guò)程，微分作用響應(yīng)

21、過(guò)于靈敏，容易引起控制過(guò)程振蕩，降低調(diào)節(jié)品質(zhì)。尤其是計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)控制回路輸出時(shí)間是短暫的，而低調(diào)節(jié)品質(zhì)。尤其是計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)控制回路輸出時(shí)間是短暫的，而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作又需要一定時(shí)間，如果輸出較大，在短暫時(shí)間內(nèi)執(zhí)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作又需要一定時(shí)間，如果輸出較大，在短暫時(shí)間內(nèi)執(zhí)行器達(dá)不到應(yīng)有的相應(yīng)開(kāi)度，會(huì)使輸出失真。為了克服這一缺點(diǎn)，行器達(dá)不到應(yīng)有的相應(yīng)開(kāi)度，會(huì)使輸出失真。為了克服這一缺點(diǎn)，同時(shí)又要微分作用有效，可以在同時(shí)又要微分作用有效，可以在PID控制輸出串入一階慣性環(huán)節(jié)，控制輸出串入一階慣性環(huán)節(jié)，這就組成了不完全微分這就組成了不完全微分PID調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器。 PLC可編程邏輯控制器，它采用一類可編程

22、可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等。順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等。單片機(jī)單片機(jī)是將電子計(jì)算機(jī)的基本環(huán)節(jié)是將電子計(jì)算機(jī)的基本環(huán)節(jié), , 采用集成采用集成電路技術(shù)集成在一片硅基片上。由于單片計(jì)算機(jī)體電路技術(shù)集成在一片硅基片上。由于單片計(jì)算機(jī)體積很小積很小( (僅手指般大小僅手指般大小),),功能強(qiáng)功能強(qiáng)( (具有一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算具有一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)的功能機(jī)的功能),),因而廣泛用于電子設(shè)備中作控制器之用。因而廣泛用于電子設(shè)備中作控制器之用。目前目前, ,大到導(dǎo)彈火箭國(guó)防尖端武器大到

23、導(dǎo)彈火箭國(guó)防尖端武器, ,小至電視機(jī)微波小至電視機(jī)微波爐等現(xiàn)代家用電器爐等現(xiàn)代家用電器, ,內(nèi)中都毫無(wú)例外地運(yùn)用單片計(jì)內(nèi)中都毫無(wú)例外地運(yùn)用單片計(jì)算機(jī)作為控制器算機(jī)作為控制器. . PLC目前大量地用單片機(jī)制成?？梢哉f(shuō),PLC是單片機(jī)在繼電控制系統(tǒng)中的一種應(yīng)用，而PLC所采用的梯形圖類似于繼電器線路圖,易于為廣大電氣工程技術(shù)人員所接受。3.4執(zhí)行器執(zhí)行器3.4.1膨脹閥膨脹閥1.熱力膨脹閥熱力膨脹閥2.電子膨脹閥電子膨脹閥閥門閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有截?cái)唷⑹橇黧w輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有截?cái)?、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功

24、能。能。閥門分類閥門分類一、按用途和作用分類一、按用途和作用分類1、截?cái)嚅y類：、截?cái)嚅y類： 主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流。包括閘閥、主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流。包括閘閥、截止閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥等。截止閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥等。2、調(diào)節(jié)閥類：、調(diào)節(jié)閥類： 主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等。包括主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等。包括調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等。調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等。3、止回閥類：、止回閥類： 用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。閥。4、分流閥類：、分流閥類： 用于分配、分離或混合介質(zhì)。包括各種結(jié)用于分配、分離或混合介質(zhì)。包括各種結(jié)

25、構(gòu)的分配閥和疏水閥等。構(gòu)的分配閥和疏水閥等。5、安全閥類：、安全閥類： 用于超壓安全保護(hù)。包括各種類型的安全用于超壓安全保護(hù)。包括各種類型的安全閥。閥。二、按主要參數(shù)分類二、按主要參數(shù)分類1、按壓力分類、按壓力分類(1) 真空閥真空閥 工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的閥門。工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的閥門。(2) 低壓閥低壓閥 公稱壓力公稱壓力PN1.6MPa的閥門。的閥門。(3) 中壓閥中壓閥 公稱壓力公稱壓力PN450的閥門。的閥門。(2) 中溫閥中溫閥 120t450的閥門。的閥門。(3) 常溫閥常溫閥 -40t120的閥門。的閥門。(4) 低溫閥低溫閥 -100t-40的閥門。的閥門。(5) 超低

26、溫閥超低溫閥 t-100的閥門。的閥門。三、按閥體材料分類三、按閥體材料分類(1) (1) 非金屬材料閥門非金屬材料閥門 如陶瓷閥門、玻璃鋼閥門、塑料閥門如陶瓷閥門、玻璃鋼閥門、塑料閥門。(2) (2) 金屬材料閥門金屬材料閥門 如銅合金閥門、鋁合金閥門、鉛合金閥如銅合金閥門、鋁合金閥門、鉛合金閥門、鈦合金閥門鐵閥門、碳鋼閥門、低合金鋼閥門、高門、鈦合金閥門鐵閥門、碳鋼閥門、低合金鋼閥門、高合金鋼閥門。合金鋼閥門。(3) (3) 金屬閥體襯里閥門金屬閥體襯里閥門 如襯鉛閥門、襯塑料閥門、襯搪瓷如襯鉛閥門、襯塑料閥門、襯搪瓷閥門。閥門。固定鐵心復(fù)位彈簧線圈閥蓋活動(dòng)鐵心閥塞圖2-2 電磁閥結(jié)構(gòu)2134567891-平衡孔2-活動(dòng)鐵心 3-固定鐵心4-線圈5-閥蓋6-復(fù)位彈簧7-排出孔8-上腔9-主閥塞圖2-3 分導(dǎo)式電磁閥結(jié)構(gòu)原理電動(dòng)調(diào)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥節(jié)閥 球閥、蝶閥、隔膜閥等都可以作為調(diào)節(jié)閥3.4.2調(diào)節(jié)閥的流量特性調(diào)節(jié)閥的流量特性1.理想流量特性理想流量特性2.工作流量特性工作流量特