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cainethk
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樓主  發(fā)表于: 2008-10-13 21:44
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。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)自動(dòng)控制采用的方法,都是先測(cè)出調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)給定值的偏差,然后根據(jù)這個(gè)偏差,經(jīng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié),消除干擾的影響,使調(diào)節(jié)參數(shù)再回到給定值(或允許范圍)。

(二)自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成
目前空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)多采用電動(dòng)調(diào)節(jié)。這樣的控制系統(tǒng)可由下面所示方塊圖表示:
附圖:自動(dòng)控制系統(tǒng)方塊圖

(三)自動(dòng)調(diào)節(jié)常用術(shù)語(yǔ)
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℃,這個(gè)數(shù)值(即波動(dòng)范圍22.5~23.5℃)就是室溫調(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20℃,而實(shí)際卻是21℃,它們相差的1℃即為偏差。  
4.?dāng)_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。空調(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(guò)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)參數(shù)大小的部件,叫做敏感元件。空調(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;
1.對(duì)象的負(fù)荷
  當(dāng)調(diào)節(jié)過(guò)程處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),在單位時(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),單位時(shí)間流入或流出空調(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(lái)說(shuō),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(lái)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(guò)程便開(kāi)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(jiàn)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)參數(shù)偏差很小時(shí)就開(kāi)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1℃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l℃時(shí)通過(guò)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1℃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Δθf(wàn)時(shí),引起對(duì)象的溫度變化為Δθ,則K=(Δθ)/(Δθf(wàn))。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(kāi)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(kāi)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(zhǎng)(靈敏度小)表示即使熱量變化(擾動(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)——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(kāi)始變化,這段時(shí)間稱為滯后時(shí)間,以τ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(guò)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(kāi)始上升。
   調(diào)節(jié)對(duì)象的滯后,對(duì)于調(diào)節(jié)過(guò)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(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間。
附圖:調(diào)節(jié)對(duì)象的飛升變化曲線

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Δx(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(shuō)某表精度為1%,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Δx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0~50℃,那么它可能出現(xiàn)的最大誤差Δx=50×1%=±0.5℃,這說(shuō)明測(cè)量0~50℃時(shí)均可能出現(xiàn)0.50℃的誤差,顯然測(cè)量0℃時(shí)其誤差為0.5℃,要比測(cè)量50℃時(shí)出現(xiàn)0.50℃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0~50℃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50×0.5%=0.25℃,它表示實(shí)際溫度在給定值附近0.25℃這個(gè)偏差區(qū)間內(nèi)時(shí),調(diào)節(jié)器沒(méi)有輸出動(dòng)作訊號(hào)。顯然不靈區(qū)愈小儀表愈靈敏。

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(kāi)始變化時(shí),一般要經(jīng)過(guò)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)器的輸出量)的某些量返回來(lái)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(lái)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(lái)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。空調(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(jiǎn)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(kāi)或全關(guān),調(diào)節(jié)參數(shù)經(jīng)常在上下兩個(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(zhǎng)、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。
    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XCT—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(shuō),當(dāng)調(diào)節(jié)參數(shù)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(méi)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(guò)程”,調(diào)節(jié)參數(shù)能穩(wěn)定下來(lái)。但它調(diào)節(jié)終了,調(diào)節(jié)參數(shù)不能回到原來(lái)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(lái)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)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。
    “比例帶”是比例調(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(kāi))到全開(kāi)(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。或者說(shuō),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(kāi)到全關(guān),或從全關(guān)到全開(kāi))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0—50℃,現(xiàn)在將給定值定在20℃,如果當(dāng)溫度升到21.5℃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℃時(shí)閥門就全開(kāi),即是說(shuō)溫度有21.5—18.5=3℃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1℃時(shí),正好使調(diào)節(jié)閥門從全開(kāi)(全關(guān))變化到全關(guān)(全開(kāi)),則稱其準(zhǔn)比例帶為1℃。象上例,比例帶為6%,準(zhǔn)比例帶則為3℃。
    調(diào)節(jié)器的比例帶一般都是可調(diào)的。比例帶的寬窄(大小),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)P<1%時(shí),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,調(diào)節(jié)穩(wěn)定后存在靜差。下面我們來(lái)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。
    “積分時(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(guò)程趨于穩(wěn)定,盡快消除偏差。  反之,積分時(shí)間長(zhǎng),使調(diào)節(jié)過(guò)程穩(wěn)定需要的時(shí)間長(zhǎng),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(guò)程中容易使調(diào)節(jié)參數(shù)產(chǎn)生波動(dòng),動(dòng)偏差較大。  中國(guó)技術(shù)資料網(wǎng)http://www.260g.com

  微分作用的大小以“微分時(shí)間”(以TD表示)來(lái)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)間”。也就是說(shuō),經(jīng)過(guò)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。可見(jiàn)比例微分調(diào)節(jié)比純比例調(diào)節(jié)提前TD時(shí)間發(fā)出調(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(guò)渡過(guò)程和減小動(dòng)差。但因?yàn)樗荒芟睿晕⒎肿饔貌荒軉为?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(lái)縮短過(guò)渡過(guò)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),這樣才會(huì)得到好的調(diào)節(jié)效果。
(七)對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求
在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,當(dāng)由于擾動(dòng)使調(diào)節(jié)對(duì)象的平衡狀態(tài)被破壞時(shí),經(jīng)調(diào)節(jié)作用使調(diào)節(jié)對(duì)象過(guò)渡到新的平衡狀態(tài)。從一個(gè)舊的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)入一個(gè)新的平衡狀態(tài)所經(jīng)歷的過(guò)程,叫做過(guò)渡過(guò)程,如圖。這段時(shí)間內(nèi)。當(dāng)時(shí)間在t0以前,調(diào)節(jié)參數(shù)等于給定值,調(diào)節(jié)對(duì)象處于平衡狀態(tài)。在t0末突然受擾動(dòng),平衡被破壞,調(diào)節(jié)參數(shù)x開(kāi)始升高,逐漸達(dá)到最大值xd,由于調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用,x開(kāi)始返向給定值,但是調(diào)節(jié)參數(shù)不能一下子就平息下來(lái),經(jīng)過(guò)兩次反復(fù)后,最后達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這時(shí)調(diào)節(jié)參數(shù)與給定值之差為Δ。    中國(guó)技術(shù)資料網(wǎng)http://www.260g.com
附圖  調(diào)節(jié)過(guò)程示意圖

  所以,對(duì)過(guò)渡過(guò)程的基本要求是能在較短的時(shí)間內(nèi),使調(diào)節(jié)參數(shù)達(dá)到新的平衡。此外,還有以下調(diào)節(jié)質(zhì)量指標(biāo);
1.靜差:自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)消除擾動(dòng),從原來(lái)的平衡狀態(tài)過(guò)渡到新的平衡狀態(tài)時(shí),調(diào)節(jié)參數(shù)的新穩(wěn)定值對(duì)原來(lái)給定值之。偏差,叫做靜差(如圖中的Δ)。靜差當(dāng)然愈小愈好。它的大小由調(diào)節(jié)器決定,象比例調(diào)節(jié)器有靜差,而PID調(diào)節(jié),器就不存在靜差。
2.動(dòng)態(tài)偏差:過(guò)渡過(guò)程中,調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)新的穩(wěn)定值的最大偏差值,叫做動(dòng)態(tài)偏差(如圖中的xd)。動(dòng)態(tài)偏差常是第一次出現(xiàn)的超調(diào)。當(dāng)然也是動(dòng)態(tài)偏差愈小愈好。
3.調(diào)節(jié)時(shí)間:調(diào)節(jié)系統(tǒng)從原來(lái)的平衡狀態(tài)過(guò)渡到另一個(gè)新的平衡狀態(tài)所經(jīng)歷的時(shí)間,叫做調(diào)節(jié)時(shí)間。顯然調(diào)節(jié)時(shí)間短好。
王學(xué)峰
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1樓  發(fā)表于: 2009-01-17 21:55
復(fù)習(xí)復(fù)習(xí),謝謝!
lwj916
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2樓  發(fā)表于: 2009-02-01 21:23
復(fù)習(xí)基礎(chǔ)
qkec8000
把努力變成一種習(xí)慣
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3樓  發(fā)表于: 2009-02-01 23:48
謝謝樓主
沒(méi)有失敗,只有放棄

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