过程控制仪表上.pptx

本章要点本章要点本章要点本章要点1 1）熟悉调节器的功能要求，掌握基本调节规律的数学）熟悉调节器的功能要求，掌握基本调节规律的数学表示及其响应特性；表示及其响应特性；2 2）熟悉）熟悉 DDZ-DDZ-型调节器的基本构成、电路原理及其型调节器的基本构成、电路原理及其应用特点；应用特点；3 3）了解智能调节器的硬件和软件构成；）了解智能调节器的硬件和软件构成；4 4）了解）了解SLPCSLPC可编程控制器的硬件构成及工作原理；可编程控制器的硬件构成及工作原理；5 5）了解）了解SLPCSLPC可编程控制器的模块指令及编程方法；可编程控制器的模块指令及编程方法；6 6）了解各类执行器的组成原理和使用特点，熟悉气动）了解各类执行器的组成原理和使用特点，熟悉气动执行器的应用特点；执行器的应用特点；7 7）掌握电）掌握电/气转换器与阀门定位器的工作原理气转换器与阀门定位器的工作原理8 8）熟悉智能式电动执行器的功能特点；）熟悉智能式电动执行器的功能特点；9 9）熟悉安全栅的基本类型及构成原理。）熟悉安全栅的基本类型及构成原理。第1页/共83页3.1 过程控制仪表概述过程控制仪表概述 过程仪表的定义及作用:调节器、电/气转换器、执行器、安全栅等称为过程控制仪表。1 调节器的功能（1）偏差显示 调节器的输入电路接收测量信号和给定信号，两者相减后的偏差信号由偏差显示仪表显示其大小和正负。（2）输出显示 调节器输出信号的大小由输出显示仪表显示，习惯上显示仪表也称阀位表。阀位表不仅显示调节阀的开度，而且通过它还可以观察到控制系统受干扰影响后的调节过程。（3）内、外给定的选择 当调节器用于定值控制时，给定信号常由调节器内部提供，称为内给定；而在随动控制系统中，调节器的给定信号往往来自调节器的外部，则称为外给定。内、外给定信号由内、外给定开关进行选择或由软件实现。第2页/共83页（4）正、反作用的选择 正作用-指调节器的输出随着反馈输入的增加而增加，即调节器的输出随着测量值增大而增大。KC0 调节器作用方向确定的原则：应根据被控过程的特性及调节阀的气开、气关形式来正确选择，以使自动控制系统成为一个负反馈的闭环系统，即 如果被控变量偏高，则控制作用应使之降低；相反，如果被控变量偏低，则控制作用应使之升高。第3页/共83页（5）手动切换操作 在控制系统投入运行时，往往先进行手动操作改变调节器的输出，待系统基本稳定后再切换到自动运行状态；当自动控制时的工况不正常或调节器失灵时，必须切换到手动状态以防止系统失控。通过调节器的手动/自动双向切换开关，可以对调节器进行手动/自动切换，而在切换过程中，又希望切换操作不会给控制系统带来扰动，即要求无扰动切换。（6）其它功能 如抗积分饱和、输出限幅、输入越限报警、偏差报警、软手动抗漂移、停电对策等，所有这些附加功能都是为了进一步提高调节器的控制性能 第4页/共83页2 执行器的作用 执行器在过程控制中的作用是接受来自调节器的控制信号，改变其阀门开度，从而达到控制介质流量的目的。执行器直接与控制介质接触，是过程控制系统的最薄弱环节。若执行器是采用电动式的，则无需电/气转换器；若执行器是采用气动式的，则电/气转换器是必不可少的。3 安全栅 安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪表，其作用一方面保证信号的正常传输；另一方面则控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下，以确保过程控制系统的安全火花性能。第5页/共83页引言：基本控制规律及特点所谓控制规律是指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。控制器的输入信号是变送器送来的测量信号和内部人工设定的或外部输入的设定信号。设定信号和测量信号经比较环节比较后得到偏差信号 e，它是设定值信号 r 与测量信号 y 之差。u=f(e)e=r y3.2 DDZ-型模拟式调节器 第6页/共83页控制规律有断续控制和连续控制两类：一、断续控制控制器输出接点信号，如双位控制、三位控制。二、连续控制控制器输出连续信号，如比例控制、比例积分控制、比例微分控制、比例积分微分控制。（1）双位控制双位控制器只有两个输出值，相应的执行机构只有开和关两个极限位置，因此又称开关控制。第7页/共83页理想的双位控制器输出 u 与输入偏差 e 之间的关系为：e 0（或e 0）时=umaxuminue 0）时理想的双位控制特性umaxumineu有中间区的双位控制特性umaxumineu第8页/共83页 例1：温度双位控制系统：温度低于给定值时，温控器输出高电平，继电器吸合，加热器通电加热；温度高于给定值时，温控器输出低电平，继电器断开，加热器断电。220V进水出水第9页/共83页二位式控制器电路原理框图：测量信号给定信号U0是一种最简单的调节器，根据被调量偏差符号的正、负，输出只有两个位置，高电平或低电平，可以当一个电子开关用。第10页/共83页有中间区的双位控制效果：被控温度在T0 上下振荡，无法稳定。理想双位控制效果：tuTT0ttuTT0t第11页/共83页(2)三位控制：控制器有三个输出位值，可以控制两个继电器。umaxumineue2e1测量信号给定1U01U02给定2三位控制器电路原理框图：第12页/共83页 例2：温度三位控制系统 温度低于T1时，温控器使继电器1、2都吸合，加热器1、2都通电加热；温度高于T1低于T2时，温控器使继电器1吸合、继电器2断开，只有加热器1通电；温度高于T2时，继电器1、2都断开。J1J2T2T1122220V进水出水第13页/共83页 温度三位控制效果：温度偏差大时，升温速度快；温度偏差小时，小幅调整。tuTT2T1t要使调节过程平稳准确，必须使用输出值能连续变化的调节器。第14页/共83页比例积分微分调节规律理想PID的数学表达式：为调节器的输出值，为被控参数与给定值之差。写成传递函数形式：第一项为比例（P）部分，第二项为积分（I）部分，第三项为微分（D）部分；为调节器的比例增益，为积分时间（以s或min为单位），为微分时间（也以s或min为单位）。第15页/共83页1 比例调节规律比例控制数学表达式：为调节器输出值，为被控参数与给定值之差。纯比例调节器的阶跃响应特性 第16页/共83页浮球为水位传感器，杠杆为控制器，活塞阀为执行器。如果某时刻Q2加大，造成水位下降，则浮球带动活塞提高，使Q1加大才能阻止水位下降。如果e=0，则活塞无法提高，Q1 无法加大，调节无法进行。例：自力式液位比例控制系统：第17页/共83页例：自力式液位比例控制系统：第18页/共83页比例控制过程Q2htepQ1tttt 原来系统处于平衡，进水量与出水量相等，此时进水阀有一开度。t=0时，出水量阶跃增加，引起液位下降，浮球下移带动进水阀开大。当进水量增加到与出水量相等时，系统重新平衡，液位也不再变化。第19页/共83页v 比例控制的特点q控制及时、适当。只要有偏差，输出立刻成比例地变化，偏差越大，输出的控制作用越强。q控制结果存在静差。因为，如果被调量偏差为零，调节器的输出也就为零 u=KC e即调节作用是以偏差存在为前提条件，不可能做到无静差调节。第20页/共83页在实际的比例控制器中，习惯上使用比例度来表示比例控制作用的强弱。所谓比例度就是指控制器输入偏差的相对变化值与相应的输出相对变化值之比，用百分数表示。式中e为输入偏差；u为控制器输出的变化量；（emax-emin）为输入的最大变化量,即输入量程；（umax umin）为输出的最大变化量，即控制器的输出量程。第21页/共83页如果控制器输入、输出量程相等，则:比例度:ueeremaxeminuminumax比例度除了表示控制器输入和输出之间的增益外，还表明比例作用的有效区间。第22页/共83页比例带的物理意义：使控制器输出变化100%时，所对应的偏差变化相对量。如=50%表明：控制器输入偏差变化50%，就可使控制器输出变化100%，若输入偏差变化超过此量，则控制器输出饱和，不再符合比例关系。ueer0100%50%emaxemin=50%=100%第23页/共83页例 某比例控制器，温度控制范围为400800，输出信号范围是420mA。当指示指针从600变到700时，控制器相应的输出从8mA变为16mA。求设定的比例度。解第24页/共83页2 比例积分控制（PI）当要求控制结果无余差时，就需要在比例控制的基础上，加积分控制作用。（1）积分控制（I）输出变化量u(t)与输入偏差e的积分成正比当e是幅值为E的阶跃时TI 积分时间eEttu第25页/共83页q积分作用具有保持功能，故积分控制可以消除余差。q积分输出信号随着时间逐渐增强，控制动作缓慢，故积分作用不单独使用。v 积分控制的特点当有偏差存在时，积分输出将随时间增长（或减小）；当偏差消失时，输出能保持在某一值上。eEttu第26页/共83页 若将比例与积分组合起来，既能控制及时，又能消除余差。（2）比例积分控制（PI）（考虑到积分饱和特性）比例积分调节器的阶跃响应特性 称为PI调节器的积分增益，它定义为：在阶跃信号输入下，其输出的最大值与纯比例作用时产生的输出变化之比。（考虑到饱和特性）第27页/共83页 3 比例微分控制（PD）对于惯性较大的对象，常常希望能加快控制速度，此时可增加微分作用。式中：TD 微分时间 偏差变化速度 理想微分（1）微分控制（D）eEttu第28页/共83页q 微分作用能超前控制。在偏差出现或变化的瞬间，微分立即产生强烈的调节作用，使偏差尽快地消除于萌芽状态之中。q微分对静态偏差毫无控制能力。当偏差存在，但不变化时，微分输出为零，而且易受干扰而误动作，因此不能单独使用。必须和P或PI结合，组成PD控制或PID控制。v 微分控制的特点eEttu第29页/共83页（2）比例微分控制（PD）理想微分作用持续时间太短，执行器来不及响应。一般使用实际具有饱和微分特性的比例微分作用。称为PD调节器的微分增益，它定义为：在阶跃信号输入下，其输出的最大跳变值与纯比例作用时产生的输出变化之比。第30页/共83页称为PD调节器的微分增益，它定义为：在阶跃信号输入下，其输出的最大跳变值与纯比例作用时产生的输出变化之比。第31页/共83页q将比例、积分、微分三种控制规律结合在一起，只要三项作用的强度配合适当，既能快速调节，又能消除余差，可得到满意的控制效果。4 比例积分微分控制（PID）第32页/共83页q PID控制作用中，比例作用是基础控制；微分作用是用于加快系统控制速度；积分作用是用于消除静差。PID调节器的阶跃响应特性 第33页/共83页5 5、调节器控制规律的选择、调节器控制规律的选择选择依据：选择依据：l l 被控过程的特性（容量大小、延迟时间、负荷变化、主要扰动等）；被控过程的特性（容量大小、延迟时间、负荷变化、主要扰动等）；l l 对系统控制质量的要求。对系统控制质量的要求。基本原则基本原则：对对 象象 特特 点点性性 能能 要要 求求调调 节节 器器 类类 型型广义对象控制通道时间常广义对象控制通道时间常数较小，负荷变化不大。数较小，负荷变化不大。工艺要求不高工艺要求不高比例（比例（P）同上同上不允许有余差不允许有余差比例积分调（比例积分调（PI）广义对象控制通道时间常广义对象控制通道时间常数较大或容量滞后较大。数较大或容量滞后较大。允许有余差允许有余差比例微分（比例微分（PD）不允许有余差不允许有余差比例积分微分比例积分微分（PID）广义对象控制通道时间常广义对象控制通道时间常数较大或容量滞后较大，数较大或容量滞后较大，负荷变化也很大。负荷变化也很大。复杂控制方式复杂控制方式第34页/共83页l l 用软件来实现用软件来实现PIDPID控制算法非常简单；控制算法非常简单；l l 进行逻辑运算或算法改进非常灵活；进行逻辑运算或算法改进非常灵活；l l 运行可靠，运算精度高。运行可靠，运算精度高。6、数字PID控制算法模拟模拟PIDPID调节器：调节器：用硬件实现用硬件实现PIDPID调节规律调节规律数字数字PIDPID调节器：调节器：用数字计算机实现用数字计算机实现PIDPID调节规律调节规律数字调节器的优点：数字调节器的优点：6060年代年代日本日本 恒河公司恒河公司一、数字一、数字PIDPID调节器调节器 PID PID调节器的传递函数为：调节器的传递函数为：其微分方程为：其微分方程为：第35页/共83页1 1、位置式、位置式PIDPID控制算法控制算法对上式进行离散化处理，得：对上式进行离散化处理，得：比例系数积分时间常数微分时间常数采样时间积分系数微分系数第36页/共83页2 2、增量式、增量式PIDPID控制算法控制算法与位置式与位置式PIDPID算法相比，增量式算法有如下优点：算法相比，增量式算法有如下优点：减小超调，提高稳定性；（后面进一步介绍）减小超调，提高稳定性；（后面进一步介绍）增量只与最近几次采样值有关，容易获得较好的控制效果。增量只与最近几次采样值有关，容易获得较好的控制效果。第37页/共83页二、二、PIDPID算法的改进算法的改进1 1、积分算法的改进、积分算法的改进（1 1）积分分离）积分分离PIDPID算法算法（PD-PIDPD-PID选择算法）选择算法）基本思路：基本思路：当被控量与设定值偏差较大时，取消积分作用，当被控量与设定值偏差较大时，取消积分作用，以消除积分作用导致的稳定性降低，超调量加以消除积分作用导致的稳定性降低，超调量加 大；当被控量接近给定值时，投入积分作用，以大；当被控量接近给定值时，投入积分作用，以 消除静差，提高控制精度。消除静差，提高控制精度。算式为：算式为：位置式：位置式：增量式：增量式：其中：其中：第38页/共83页积分饱和现象：积分饱和现象：当系统存在一个方向的偏差，当系统存在一个方向的偏差，PIDPID调节器的输出由于积分作用的不断积累而加调节器的输出由于积分作用的不断积累而加大，从而导致执行机构达到极限位置大，从而导致执行机构达到极限位置 （如阀门开度达到最大），若调节器输（如阀门开度达到最大），若调节器输出出 继续增大，阀门开度不可能再增大。此时计算机输出控制量超出了正常运行继续增大，阀门开度不可能再增大。此时计算机输出控制量超出了正常运行范围进入了饱和区。范围进入了饱和区。（2 2）过限削弱积分法）过限削弱积分法 当系统出现反向偏差，当系统出现反向偏差，逐渐从饱和区退出逐渐从饱和区退出.进入饱和愈深，则退出饱和区所进入饱和愈深，则退出饱和区所需时间愈长。需时间愈长。在这段时间内，执行机构仍停留在极限位置而不能随偏差反向立即作出相应的改在这段时间内，执行机构仍停留在极限位置而不能随偏差反向立即作出相应的改变，这时系统好象失去控制一样，造成控制性能恶化。这种现象称为变，这时系统好象失去控制一样，造成控制性能恶化。这种现象称为积分饱和现象积分饱和现象，或称积分失控现象。或称积分失控现象。第39页/共83页过限削弱积分法：过限削弱积分法：一旦控制变量进入饱和区，则程序只执行削弱积分项的运算，而停止增大积分项的运算。第40页/共83页 在离散在离散PIDPID算法中，将矩形积分改为梯形积分，以提高积分项的运算精度，减算法中，将矩形积分改为梯形积分，以提高积分项的运算精度，减小余差。小余差。（3 3）积分项采用梯形积分离散化）积分项采用梯形积分离散化适用于采样周期较长的系统（4 4）变速积分的）变速积分的PIDPID算法算法可设：可设：与积分分离算法类似，这里积分项采用的是缓慢变化，而前者采用的是“开关”控制。第41页/共83页2 2、微分算法的改进、微分算法的改进（1 1）不完全微分）不完全微分PIDPID算法算法加入低通滤波器加入低通滤波器目的：目的：克服微分作用所引起的高频干扰克服微分作用所引起的高频干扰以图（以图（a a）为例进行说明（只考虑微分作用）为例进行说明（只考虑微分作用）经离散化整理得：经离散化整理得：低通滤波器低通滤波器第42页/共83页不完全微分不完全微分PIDPID不不在一个周期内完成在一个周期内完成微分，而将其分散微分，而将其分散在多个周期中，并在多个周期中，并按指数规律衰减。按指数规律衰减。微分作用能够均匀微分作用能够均匀输出，避免了系统输出，避免了系统的振荡。的振荡。在单位阶跃输入下，在单位阶跃输入下，标准标准PIDPID算法算法和和不完全微分不完全微分PIDPID算法算法的控制输出如下图的控制输出如下图（a a）、（）、（b b）所示。）所示。（b b）不完全微分）不完全微分PIDPID算法算法（a a）标准标准PIDPID算法算法第43页/共83页（2 2）输入滤波）输入滤波输入滤波：输入滤波：指在计算微分项时，不是直接利用当前时刻的偏指在计算微分项时，不是直接利用当前时刻的偏 差差 ，而是利用滤波值，而是利用滤波值 。数字滤波的方法很多，例如算术平均滤波：数字滤波的方法很多，例如算术平均滤波：3 3、非线性、非线性PIDPID控制算法（略）控制算法（略）N N取值注意：取值注意：第44页/共83页型PID基型调节器（自学为主）模拟式控制器用模拟电路实现控制功能。其发展经历了型（用电子管）、型（用晶体管）和型（用集成电路）。1929年，当时工程师利莲费尔德就已经取得一种晶体管的专利。1904年，世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。人类第一只电子管的诞生，标志着世界从此进入了电子时代。1958年：仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史。第45页/共83页型PID基型调节器电子管的发明科普知识爱迪生效应：是托马斯爱迪生1883年发现的，但却要从1877年说起。这一年爱迪生发明碳丝电灯之后，应用不久即出现了寿命太短的问题：因为碳丝难耐电火高温，使用不久即告“蒸发”，灯泡的寿命也完结了。爱迪生千方百计设法改进，1883年他忽发奇想：在灯泡内另行封入一根铜线，也许可以阻止碳丝蒸发，延长灯泡寿命。经过反复试验，碳丝虽然蒸发如故，但他却从这次失败的试验中发现了一个稀奇现象，即碳丝加热后，铜线上竟有微弱的电流通过。铜线与碳丝并不联接，哪里来的电流？难道电流会在真空中飞渡不成？第46页/共83页型PID基型调节器 在当时，这是一件不可思议的事情，敏感的爱迪生肯定这是一项新的发现，并想到根据这一发现也许可以制成电流计、电压计等实用电器。为此他申请了专利，命名为“爱迪生效应”，便不再去进行深入研究了。后来，有人证明电流的产生是因为炽热的金属能向周围发射电子造成的。英国物理学家弗莱明却根据“爱迪生效应”发明了电子管（即二极管）。随后，人们又在弗莱明二极管的基础上制成了三极管，促成了世界上第一座无线电广播电台于1921年在美国匹兹堡市建立，使无线电通讯野火春风般迅速出现在世界各地。世界上第一台计算机用1.8万只电子管，占地170m2，重30t，耗电150kW。第47页/共83页1 DDZ-型仪表的特点及外形：测量信号：15V.DC；外给定信号：420mA.DC；内给定信号：15V.DC；测量与给定信号的指示精度：1；输入阻抗影响：满刻度的0.1；输出保持特性：0.1（每小时）；输出信号：420mA.DC；调节精度：0.5；负载电阻：250750。型PID基型调节器（自学为主）第48页/共83页1-双针垂直指示器2-外给定指示灯3-内给定设定轮4-自动软手动硬手动 切换开关5-硬手动操作杆6-输出指示器7-软手动操作板键第49页/共83页DDZ-基型调节器由控制单元和指示单元组成。控制单元包括输入电路、PD与PI电路、输出电路、软手动与硬手动操作电路；指示单元包括输入信号指示电路和给定信号指示电路。全刻度指示调节器的构成框图 2 全刻度指示调节器的构成原理 第50页/共83页 全刻度指示调节器的线路实例第51页/共83页输入电路的首要任务是求偏差 e：V01=k(V给定 V测量 )1、输入电路第52页/共83页 因测量信号Vi和给定信号Vs分别通过双臂电阻差模输入到运放A1的同相和反相输入端。可列出两输入节点的电流方程：第53页/共83页而 V+V-则 V01=-2(Vi-VS)得第54页/共83页采用差动输入电路，输入阻抗很高，不从信号Vi、VS取用电流，使15V的测量信号不受衰减，（2）求偏差 Vi VS，进行偏差运算。（3）将偏差放大 为了提高调节器对偏差的灵敏度，对其后的运算有利，这里先将偏差放大两倍。电路的特点（1）输入阻抗高第55页/共83页（4）消除了传输线上压降的影响 DDZ-采用共用电源，在Vi的传输线上可能包括其它仪表的电流，导线电阻虽不大而其压降有时不可忽略。差动输入可以消除导线电阻的影响。第56页/共83页（5）进行电平移动 Vi、VS都是以地为基准的电压信号，而运放IC器件用+24VDC供电时，其正常输入、输出信号电压范围应在219V。为使运算信号符合要求，必须将基准电压从0V抬高到VB=10V，即进行电平移动。第57页/共83页因为 Vs=15V，VCM1=VCM2=01V 则显然，IC不能正常放大。如果 VB=0VB=10V时，V+=V-=3.75.7V 保证了IC共摸电压在允许范围之内，能正常放大。V+V-第58页/共83页而且 VB=0时，VO1=-2（Vi-VS）=-8+8V也不符合后面PID电路IC的范围要求。VB=10时：VO1=-2（Vi-VS）=218V 使后面PID电路的IC工作于允许电压范围之内。第59页/共83页 2、PD电路分析 PD电路以A2为核心组成。微分作用可选择用与不用。开关S8打 向“断”时，构 成 P电 路；开 关 S8打向“通”时，构成 PD电路。第60页/共83页qPD传递函数ID得第61页/共83页式中：n=KD 微分时间常数ID又因 得 第62页/共83页q 阶跃响应 当Vo1为阶跃信号时，Vo2的阶跃响应为V02TD/nV01/n63%t 可见，此电路的微分是实际的微分。第63页/共83页 当 S8 置 于“断”时，微 分 被 切 除，A2只作比例运算。有这时微分电容被开关S8接在9.1K分压电阻两端，使CD右端始终跟随9.1K分压电阻电压。当开关S8切换到“通”时，由于电容两端电压不能跃变，从而Vo2不跃变，对控制过程无扰动，保证无扰动切换。第64页/共83页 3、PI电路分析 它接收以10V为基准的PD电路的输出信号Vo2，进行PI运算后，输出以10V为基准的15V电压Vo3，送至输出电路。该电路由A3、R1、C1、CM等组成。S3为积分档切换开关,A3的输出接电阻和二极管，然后通过射极跟随器输出。由于电容CM积分需要较大电流，在A3输出端加一功放三极管。第65页/共83页qPI传递函数S1置于“自动”位置、S3分别置于“1”、“10”档时的简化电路：第66页/共83页根据基尔霍夫第一定律，输出量与输入量之间的拉氏变换式为：第67页/共83页S3打向10档时：m=10S3打向1档时：m=1 K1第68页/共83页PID运算电路由PI和PD两个运算电路串联而成，由于输入电路中已采取电平移动措施，故这里各信号电压都是以VB=10V为基准起算的。PIPD第69页/共83页4 输出电路其任务是将PID电路输出电压Vo3=15V变换为420mA的电流输出，并将基准电平移至0V。在A4后面用VT1、VT2组成复合管，进行电流放大，同时以强烈的电流负反馈来保证良好的恒流特性。第70页/共83页取：R3=R4=10K，R1=R2=4R3 由V+V-得 q转换关系 第71页/共83页则而若取 Rf=62.5时，可以获得关系：第72页/共83页5 调节器的整机传递函数 输入电路、及运算电路、输出电路的传递函数皆已获得，整个调节器的结构框图 整机传递函数可表示为:第73页/共83页6 手动操作电路及无扰切换通过切换开关S1可以选择自动调节“A”、软手动操作“M”、硬手动操作“H”三种控制方式。AM无冲击1)A、M间的切换S1从A切换到M时：断开A3的输入，若S4-14都断开CM无放电回路VO3保持不变第74页/共83页S42闭合-VM接入按TI=100s的时间积分 S41闭合-VM接入按TI=6s的时间积分同理，S43（或S44）闭合+VM接入反向积分 用这种手动操作来改变调节器输出，信号变化比较缓和，称为 “软手动”。第75页/共83页2)A、H间的切换当切换开关S1由自动位置A，切向硬手动 H 时，放大器A3接成具有惯性的比例电路。由于CM充电迅速，A3的输出近似为比例电路。第76页/共83页v 传递函数时间常数 T=RFCM=301031010-6=0.3s可见，VH 改变时，VO3很快达到新的稳态值。vAH前，须先调RPH，与当时的VO3一致时，才能做到无扰动切换。MH也同样。第77页/共83页3)M、HA间的切换 S1由A切向M或H时，联动开关同时将积分电容CI接VB，使VCI始终等于V02，CI 右端和放大器A3的反向输入端V-电位一直十分接近VB。当S1再由H、M切回A时，不会有冲击性的充放电流过程，放大器输出电压不会突变，因而切换也是无扰动的。自动（A）软手动（M）无扰 无扰硬手动（H）无扰有扰总结：第78页/共83页 DDZ-III型调节器软、硬手动的切换过程总结:1)自动切换到软手动，无需平衡即可做到无 扰动切换；2)软手动切换到硬手动，需平衡后切换才能 做到无扰动切换；3)硬手动切换到软手动，无需平衡即可做到 无扰动切换；4)软手动切换到自动，无需平衡即可做到无 扰动切换。第79页/共83页7 指示电路 现以输入信号指示电路为例进行讨论。调节器采用双针指示式电表，全量程地指示测量值与给定值。偏差大小由两个指针间的距离反映，当两针重合时，偏差为零。S5切换到“标定”时，可进行示值标定。流过动圈表头的电流为第80页/共83页小结基本控制规律及特点DDZ-基型调节器PDP位式输入电路运算电路输出电路A、M、H电路指示电路PIPID数字PID第81页/共83页本章上半部分结束，谢谢！本章上半部分结束，谢谢！第82页/共83页感谢您的观看。第83页/共83页