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1、自動化專業(yè)英語教程教學(xué)課件July28,2007P4U3APControllersandPIControllers第四部分第三單元課文AP控制器和PI控制器AP控制器和PI控制器1.課文內(nèi)容簡介：主要介紹《過程控制系統(tǒng)》中比例控制器和比例-積分控制器的工作原理、作用、傳遞函數(shù)和各自的優(yōu)、缺點(diǎn)。并以圖解的方式形象地說明比例系數(shù)和積分常數(shù)發(fā)生變化時對控制輸出的影響。2.溫習(xí)《過程控制系統(tǒng)》中有關(guān)比例積分控制的內(nèi)容。3.生詞與短語P4U3APControllersandPIControllers第四部分
2、第三單元課文AP控制器和PI控制器calibrationn.校準(zhǔn)，檢查fractionn.分?jǐn)?shù)，小數(shù)offsetn.靜差ultimateadj.臨界的weightn.權(quán)resettime復(fù)位時間resetrate復(fù)位速率P4U3APControllersandPIControllers第四部分第三單元課文AP控制器和PI控制器4.難句翻譯[1]Proportionalonlycontrollershavetheadvantageofonlyonetuningparameter,Kc.純比例控制器的
3、優(yōu)點(diǎn)是只需整定一個參數(shù)Kc。[2]Also,fromEq.(5-3A-6)wenotethataslongastheerrortermispresent,thecontrollerwillkeepchangingitsoutput,therebyintegratingtheerror,toremovetheerror.從式(5-3A-6)中，我們注意到只要誤差項存在，控制器就會不斷改變其輸出，從而通過對誤差積分來消除誤差。5.參考譯文P4U3APControllersandPIController
4、s第四部分第三單元課文AP控制器和PI控制器AP控制器和PI控制器為了維持參考點(diǎn)，反饋控制器做出決定的方法是通過在被控量與參考點(diǎn)差別的基礎(chǔ)上，計算輸出。在本單元中，我們將通過描述其操作的公式著眼于最普通的控制器。比例控制器(P)除了在這里不考慮的開-斷控制器，比例控制器是最簡單的控制器，描述其操作的方程式如下：(4-3A-1)或(4-3A-2)P4U3APControllersandPIControllers第四部分第三單元課文AP控制器和PI控制器式中控制器的輸出，psig或mA參考點(diǎn)，psig
5、或mA被控量，psig或mA，這是熱敏電阻的信號。誤差信號，psig或mA，參考點(diǎn)與被控量的差別。控制器增益，或偏差值，psig或mA，此值的意義在于它是誤差為零時的輸出，在中比例的刻度控制器中，此值通常被設(shè)定為9psig或12mA。因?yàn)檩斎肱c輸出范圍是相同的（3?15psig或4?20mA），輸入信號和輸出信號以及參考點(diǎn)有時候也可用分?jǐn)?shù)或百分?jǐn)?shù)來表示。可以有趣的看到等式（4-3A-1）描述的是一個反作用控制器。如果控制器變量c(t)，超過參考點(diǎn)r(t)，誤差變負(fù)，并且P4U3APControll
6、ersandPIControllers第四部分第三單元課文AP控制器和PI控制器等式表明控制器的輸出m(t)，下降。在數(shù)學(xué)上顯示正作用控制器的一般方法是使控制器的增益Kc為負(fù)。然而，必須牢記，在工業(yè)控制器中沒有負(fù)增益，只有正增益。反/正開關(guān)可以做到這一點(diǎn)。當(dāng)做正作用控制器的控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析時，負(fù)增益Kc被使用。等式（4-3A-1）和等式（4-3A-2）表明控制器的輸出正比于參考點(diǎn)和被控量間的誤差。比例由控制器的增益Kc給出。此增益或控制器的靈敏度決定對于給定的誤差變化，控制器輸出的變化程度。如圖
7、4-3A-1所示。純比例控制器的優(yōu)點(diǎn)是只需整定一個參數(shù)Kc，然而，它有一個很大的缺點(diǎn)，就是用偏移量或“穩(wěn)態(tài)誤差”來操作被控量。為用圖表表明此偏移量，考慮如圖4-2B-2所示的液面控制回路，假設(shè)設(shè)計條件為和，再假設(shè)為了使出口閥超過150gpm，作用其上的空氣壓力為9psig。如果入口流量增加，純比例控制器的系統(tǒng)的響應(yīng)如圖4-3A-2所示。控制器使被控量回到穩(wěn)定值，但此值不是期望參考點(diǎn)。被控量的參考點(diǎn)和穩(wěn)定值間的差別就是偏差。圖4-3A-2顯示了對應(yīng)于兩個不同整定P4U3APControllersan
8、dPIControllers第四部分第三單元課文AP控制器和PI控制器圖4-3A-1控制器增益對控制器輸出的作用圖4-3A-2液面系統(tǒng)的響應(yīng)P4U3APControllersandPIControllers第四部分第三單元課文AP控制器和PI控制器參數(shù)Kc的兩條響應(yīng)曲線，數(shù)據(jù)表明Kc值越大，偏差越小，但過程響應(yīng)越振蕩。然而，對于大多數(shù)過程，Kc有最大值，超過此最大值，過程將不穩(wěn)定。增益最大值的計算我們稱之為極限增益Kcu。為得到純比例控制器的傳遞函數(shù)，等式（4-3A-1）寫成定義如
