(57)--3.4.1 单回路控制系统—模拟PID控制算法（P）.ppt

单击此处编辑母版标题样式过程控制工程“Process Control Engineering”第三章单回路控制系统比例控制单击此处编辑母版标题样式本节目录CONTENS1比例控制2比例度和正反作用3系统性能的影响和应用场合单击此处编辑母版标题样式引言单击此处编辑母版标题样式1.比例控制(1)传递函数微分方程：传递函数：比例控制规律就是指控制器输出与其输入之间是比例关系。单击此处编辑母版标题样式1.比例控制(2)特点由于比例控制器的输出范围有限，实际比例控制器的输出仅在一定范围内与偏差呈线性关系。Kc越大，保持线性的范围越小。超出该范围，控制器输出呈饱和特性，保持在最小或最大值。从局部范围看，比例控制作用表示控制器输出与输入间是线性，从整体范围看，两者之间是非线性。单击此处编辑母版标题样式2.比例度和正反作用(1)比例度比例度 比例度是控制器的输入变化的相对量与输出变化的相对量之比，用百分数表示。当比例控制器输入信号和输出信号范围一致时，比例度等于比例增益的倒数。输入输出的关系单击此处编辑母版标题样式已知比例作用的温度控制器,它的量程是100200，控制器的输出是010mA，假如当指示值从140变化到160时，相应的控制器输出从3mA变化到8mA，计算控制器的比例度。举例2.比例度和正反作用单击此处编辑母版标题样式2.比例度和正反作用(2)控制器的正反作用 控制器可以分为正作用控制器和反作用控制器。当控制器测量值y增加，控制器输出u增加，称该控制器为正作用控制器，Kc为负；当控制器测量值y增加，控制器输出u减小，称该控制器为反作用控制器，Kc为正。单击此处编辑母版标题样式确定控制器正反作用的步骤：根据功能安全准则，确定控制阀的类型，气开阀增益为正，气关阀增益为负。根据过程的输入和输出关系，确定被控对象增益的符号。根据检测变送环节的输入输出关系，确定检测变送环节增益的符号。根据负反馈准则，为保证开环总增益为正，确定控制器正反作用。2.比例度和正反作用单击此处编辑母版标题样式 根据功能安全准则，气氨阀和液氨阀都选用气开阀，增益为正。气氨阀开大，温度下降，确定温度过程增益为负。液氨阀开大，液位升高，确定液位过程增益为正。如图所示，分析液位控制器和温度控制器的类型。举例液氨蒸发器2.比例度和正反作用单击此处编辑母版标题样式 上述过程的检测环节增益都为正。根据负反馈准则，温度控制系统TC-201增益为负，选正作用控制器；液位控制系统LC-201增益为正，选反作用控制器。液氨蒸发器2.比例度和正反作用单击此处编辑母版标题样式3.系统性能的影响和应用场合(1)比例增益对控制系统的影响比例调节是一种有差调节，纯比例控制不可避免地会使系统存在稳态误差。比例调节系统的稳态误差随比例度的增大而增大。适当增大比例增益不仅可以减小系统的稳态误差，而且还可以加快系统的响应速度。一般情况下，比例增益越大，控制系统的越不稳定。单击此处编辑母版标题样式(2)应用场合：适用于对象容量大，负荷变化不大、纯滞后小，允许有余差存在的场合；若对象较稳定，则比例度可选小些，这样可以提高系统的灵敏度，使反应速度加快；若对象的放大系数较大，时间常数较小，滞后时间较大，则比例度可选大一些，以提高系统的稳定性。3.系统性能的影响和应用场合单击此处编辑母版标题样式小结2、比例度和正反作用比例度和正反作用1、比例控制算法比例控制算法传递函数比例控制的特点比例度控制器的正反作用正反作用的判断步骤3、系系统统性能的影响和性能的影响和应应用用场场合合比例增益对控制系统的影响应用场合单击此处编辑母版标题样式本小节结束本小节结束