调节器正反作用的判定方法(简单好用)

1，我记得上学的时候老师教的一个简单办法，不晓得有没有记错，判断副参变动对阀门的影响，可以确定副控的作用方式，再判断主参变动对阀门的影响，确定主控的作用方式，如果副控是正作用，则主控取反。

说白了就是分开判断主副控，然后如果副控是正作用，则相应主控取反。

2，主、副调节器正反作用方式的确定一个过程控制系统正常工作必须保证采用的反馈是负反馈。

串级控制系统有两个回路，主、副调节器作用方式的确定原则是要保证两个回路均为负反馈。

确定过程是首先判定为保证内环是负反馈副调节器应选用那种作用方式，然后再确定主调节器的作用方式。

以图1所示物料出口温度与炉膛温度串级控制系统为例，说明主、副调节器正反作用方式的确定。

副调节器作用方式的确定：首先确定调节阀，出于生产工艺安全考虑，燃料调节阀应选用气开式，这样保证当系统出现故障使调节阀损坏而处于全关状态，防止燃料进入加热炉，确保设备安全，调节阀的 Kv >0 。

然后确定副被控过程的Ko2，当调节阀开度增大，燃料量增大，炉膛温度上升，所以 Ko2 >0 。

最后确定副调节器，为保证副回路是负反馈，各环节放大系数(即增益)乘积必须为正，所以副调节器 K 2>0 ，副调节器作用方式为反作用方式。

主调节器作用方式的确定：炉膛温度升高，物料出口温度也升高，主被控过程 Ko1 > 0。

为保证主回路为负反馈，各环节放大系数乘积必须为正，所以副调节器的放大系数 K 1> 0，主调节器作用方式为反作用方式。

3，根据生产工艺安全原则，先确定其开关形式，然后按照被控对象的特性，决定其正反作用；最后遵照组成该系统的三个环节的静态放大系数极性相乘必须为正的原则，决定调节器的正反作用。

具体如下：先明白被控对象、调节阀、调节器的正、反作用方向是怎样规定的？被控对象的正反作用方向规定为：当操纵变量增加时，被控变量也增加的对象属于正作用；反之，被控变量随操纵变量的增加而降低的对象属于反作用调节阀的的作用方向由它的气开、气关型式来确定。

PID控制的正作用反作用
PID中的正反作用是针对：“现场值的变化趋势”与“PID控制输出值变化趋势”之间的关系。

例一：用PID 调节器控制恒温炉的炉温。

这是一个典型的反作用调节。

如果炉温下降（现场值下降趋势），我们PID控制输出要增加输出量，来增加功率。

是增加的趋势。

两个趋势相反。

所以，是反作用。

例二：用PID调节器来控制冰库的温度，如果冰库的温度在上升，我们PID调节的输出也要增加，增加制冷的功率。

两个趋势是相同的。

这就是正作用。

请根据阁下的现场控制要求，来选择PID调节器的正反作用。

调节器的作⽤规律第3节调节器的调节规律调节器输⼊是被控量的e ，调节器的输出是控制量P，作⽤规律为P= f（e）。

根据调节器的输出变化⽅向分类：e>0，P>0，正作⽤调节器；e>0，P<0，反作⽤调节器。

⽐例P三种基本调节规律积分I 组成5种实⽤调节规律：微分D双位调节规律、⽐例调节规律P、⽐例积分调节规律PI、⽐例微分调节规律PD、⽐例积分微分调节规律PID。

第3节调节器的调节规律调节器输⼊是被控量的e ，调节器的输出是控制量P，作⽤规律为P= f（e）。

根据调节器的输出变化⽅向分类：e>0，P>0，正作⽤调节器；e>0，P<0，反作⽤调节器。

⽐例P三种基本调节规律积分I 组成5种实⽤调节规律：?微分D双位调节规律、⽐例调节规律P、⽐例积分调节规律PI、⽐例微分调节规律PD、⽐例积分微分调节规律PID。

⼀、双位调节规律⼀、概念：调节器的输出只有两个状态，它不能使被控参数稳定在某个值上。

当被控参数下降到下限值时，调节器的输出接通电机电源使电机转动或使电磁阀通电阀门全开。

当被控参数上升到上限值时，调节器的输出使电机断电停转或使电磁阀断电阀门全关。

当被控参数在上、下限之间变化时，调节器的输出状态不变。

1.辅锅炉浮⼦式⽔位控制系统图1.12 浮⼦式⽔位双位调节器画出了采⽤浮⼦式对锅炉⽔位进⾏双位控制的原理图。

在锅炉外⾯的浮⼦室有⽓管和⽔管分别与锅炉的汽空间和⽔空间相通，故浮⼦室内⽔位与锅炉⽔位⼀致。

浮⼦与⽔位同步变化，浮⼦杆绕枢轴4转动，通过上、下锁钉5带动调节板3转动，调节板右边磁铁也跟随着转动，当⽔位达到上限值附近时，浮⼦杆与上⾯的销钉相接触，并带动调节板及永久磁铁12绕枢轴4顺时针转动，使磁铁12转⾄与同极性永久磁铁6在同⼀直线上时，由于同极性互相排斥，永久磁铁6⽴即被向上弹开，动触头11⽴即与静触头7断开，切断电机电源，给⽔泵停转，停⽌向锅炉供⽔。

可以这么判断：设：气开阀为+A，气关阀为-A阀开时控制参数升高为+B，控制参数降低为-B 则：A*B = + 调节器为负作用A*B = - 调节器为正作用正作用调节器应用很广泛，比如家用空调器。

温度越高，转的越欢。

也起到了减少偏差的作用。

一种调节器能否正常工作，是有判据的，不能笼统地说正反馈不能减少偏差。

被控过程也分正反两种：当被控过程的输入量增加（或减小）时，其输出（被控参数）亦增加（或减小），此时称其被控过程为正作用；反之，当被控过程的输入量增加时，其输出却减小，称其过程为反作用。

对于被控对象的作用方向，则随具体对象的不同而各不相同。

当操纵变量增加时，被控变量也增加的对象属于“正作用”的。

反之，被控变量随操纵变量的增加而降低的对象属于“反作用”的。

由于控制器的输出决定于被控变量的测量值与给定值之差，所以被控变量的测量值与给定值变化时，对输出的作用方向是相反的。

对于控制器的作用方向是这样规定的：当给定值不变，被控变量测量值增加时，控制器的输出也增加，称为“正作用”方向，或者当测量值不变，给定值减小时，控制器的输出增加的称为“正作用”方向。

反之，如果测量值增加（或给定值减小）时，控制器的输出减小的称为“反作用”方向。

在控制系统中，不仅是控制器，而且被控对象、测量元件及变送器和执行器都有各自的作用方向。

它们如果组合不当，使总的作用方向构成正反馈，则控制系统不但不能起控制作用，反而破坏了生产过程的稳定。

所以在系统投运前必须注意检查各环节的作用方向，其目的是通过改变控制器的正、反作用，以保证整个控制系统是一个具有负反馈的闭环系统。

对于测量元件及变送器，其作用方向一般都是“正”的，因为当被控变量增加时，其输出量一般也是增加的，所以在考虑整个控制系统的作用方向时，可不考虑测量元件及变送器的作用方向（因为它总是“正”的），只需要考虑控制器、执行器和被控对象三个环节的作用方向，使它们组合后能起到负反馈的作用。

控制器的正反作用是指的自动控制回路。

如一个槽子的液位自动控制：当调节阀装在槽子的进料侧时，槽子液位计测量的液位高于我们设定的液位值时，调节阀要关小，此时我们说他是反作用。

当调节阀装在槽子的出料侧时，槽子液位计测量的液位高于我们设定的液位值时，调节阀要开大，此时我们说他是正作用。

RRRRR如上图，液位上升，入口阀开度减小，为反作用；液位上升，出口阀开度增大，为政作用。

就是阀门开度根据你测量值的增大而增大就是正作用就是阀门开度根据你测量值的减小而增大就是反作用（注意：调节阀的气开气关，流开流关，对正反作用的选择是有影响的。

例如：输出4～20ma 增大，IA气压增大，对气关阀来说，开度是减小的）首先说一下“控制器”，在现今的智能调节器或DCS等基于微处理器的控制系统中，就是指一段程序（或者说算法），大部分情况是指“PID调节器”（或PID算法）。

1.控制器的输出，就是控制算法的输出，在程序中它只是一个“内存变量”；如果非要对应到物理量，我想4-20mA更可能一些。

2.我的理解，决定正反作用，是输出在经过调整之后，使得测量值达到给定值之后的稳定状态的情况下，此时的输出和上一个稳态输出之间的相对关系，而不是在调节器正在动态响应的期间，在动态响应过程中，即使测量值一直在减小，控制器的输出也可能会发生方向上的改变。

楼主给的问题应该是正在动态过程中，是无法判断的。

"1.书中“控制器的输出”是指什么啊？是4-20mA的电流么还是20-100KPa的风压还是控制阀的开度？"“控制器的输出”是指4-20mA的电流,而与4-20mA的电流对应的是20-100KPa的风压.除非电/气转换器是反的."2.当被控变量大于设定值而正在减少时，如设定压力为1.0MPa，测量值正由1.2MPa降到1.1MPa但此时还是大于设定值，如果控制器的输出增加，是正作用还是反作用啊"正作用:偏差=PV-SV 的值增加,输出增加.偏差=PV-SV 的值减小,输出减小.反作用:偏差=PV-SV 的值增加,输出减小.偏差=PV-SV 的值减小,输出增加."当设定压力为1.0MPa，测量值正由1.2MPa降到1.1MPa,如果控制器的输出增加"，是反作用.因为测量值正由1.2MPa降到1.1MPa, 是偏差=PV-SV 的值减小, 而控制器的输出增加,所以是反作用.。

关于调节阀正反作用的辨析作者：杨超平来源：《中国科技博览》2015年第24期[摘要]在石油化工生产领域中，调节阀起着重要的作用，也是应用最多的仪表之一，它的正确工作与否关系着整个装置生产安全正常运行，因此调节阀的在安装使用前，检查和校验是十分重要的，在校验过程中核对调节阀的正反作用也是一个重要的环节，因为阀门的作用方式是有工艺上安全考虑确定的，是不可随便更改的。

[关键词]正作用反作用调节阀定位器执行机构调节机构中图分类号：TP214 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0278-01前言在石油化工生产领域中，调节阀起着重要的作用，也是应用最多的仪表之一，它的正常工作的与否关系着整个装置试车和生产能否正常运行，因此调节阀的在安装使用前，检查和校验是十分重要的，在校验过程中核对调节阀的正反作用也是一个重要的环节，因为阀门的作用方式是有工艺上安全考虑确定的，是不可随便更改的。

随着我公司做大做强的发展，已有的调试人员不能满足施工生产的需要，越来越多的新技术员及技术工人来满足生产的需要，填补技术上的空缺，然而技术知识提高的过程中，仍有一些分人分辨不清调节阀中众多的的正反作用的问题，下面结合我的工作经验简要的介绍一下有关阀门的正反作用。

一、调节阀的组成和原理一般调节阀是由执行机构和阀体部件两大部分组成的，执行机构用来响应控制元件送来的信号，它也是调节机构的推动部分，阀体部分是调节阀的调节部分，它直接与介质接触。

执行机构接受信号的大小产生相应的推力或转矩，通过阀杆或转轴产生相应的位移或转角传输到调节阀的阀芯，从而使调节阀的阀芯动作，进而调节机构就改变阀芯和阀座之间的流通面积，从而改变被控介质的流量，达到调节的目的。

二、执行机构的正反作用在工作中我们通常说的调节阀的正反作用一般是相对气动调节阀的执行机构而言的，调节阀的正作用就是执行机构是正作用的作用形式，调节阀的反作用就是执行机构是反作用的作用形式。

调节器的正反作用设置原理：实际上，调节器的正反作用通常根据PID控制的闭环回路负反馈的原则设置。

（1）现场各种检测仪表一般都认为是正作用的；（不考虑其正反作用）（2）气动调节阀门的正反特性由阀门定位器、执行机构的特性共同组成。

①定位器的正反作用（不考虑其正反作用）输入信号4mA时输出气压最小，输入信号是20mA时输出气压最大，正作用；反之则为反作用。

从理论上说，智能电气阀门定位器可以调校为正作用或者反作用，但是我们在做回路分析时，我们只是以阀门的特性为研究对象，即根据回路特性确定阀门为正作用或者反作用，如果阀门定位器选择反作用，那么也就意味着阀门的执行机构和阀门结构正反作用要调整，也就是说，阀门从结构上做不到气源故障安全位置。

所以说，从实践执行的角度来讲，阀门定位器几乎可以认为永远的正作用，除非使用场合有非常特殊的要求。

②执行机构的正反作用（需要考虑）：气源压力由小变大时，阀门由关到开为正作用，反之为反作用。

气开、电开为正；气关、电关为负。

（3）被控对象正反作用（需要考虑）：当阀门增大时，被控对象也增加为正作用，反之为反作用。

简化后：DCS单回路的调节器的正反作用判定：被控对象×调节器×调节阀= 负反馈DCS串级回路副回路的调节器的正反作用判定：副控对象×调节器×调节阀= 负反馈DCS串级回路主回路的调节器的正反作用判定：主控对象×副控对象×调节器= 负反馈备注：调节阀一般由工艺、安全等原因事先确定气开（FC）、气关（FO）。

被控对象特性由工艺决定，例如温度控制系统：加热工艺中测量值大于设定值，阀门需要关小，被控对象为正作用；冷却工艺中测量值大于设定值，阀门需要开大，被控对象为反作用。

判断正负反馈的方法
判断正负反馈的方法主要包括以下几种：
1. 定义法：根据正负反馈的定义来判断。

正反馈是指受控部分发出反馈信息，其方向与控制信息一致，可以促进或加强控制部分的活动；负反馈是指受控部分发出反馈信息，其方向与控制信息相反，可以抑制或减弱控制部分的活动。

2. 增减性：如果反馈对信息起着增加的作用则为正反馈，起着减少的作用则为负反馈。

在放大电路中，往往会利用正反馈来提高放大倍数，利用负反馈来减小放大倍数。

3. 图像法：在系统图中如果反馈的图像是朝上的，则为正反馈；如果是朝下的，则为负反馈。

也就是说，箭头指向的是系统的输入端则为正反馈，指向的是系统的输出端则为负反馈。

4. 功能法：在调节系统时如果反馈起到了使系统的稳定性增加的作用则为负反馈；反之为正反馈。

也就是说，对系统有益的反馈为正反馈，对系统有害的反馈为负反馈。

5. 公式法：如果按照公式运算结果为正数则为正反馈；如果结果为负数则为负反馈。

以上就是判断正负反馈的五种方法，这些方法各有特点，可以根据具体情况选择合适的方法来判断。

在实际应用中，需要根据系统的特性和需求来
判断采用哪种方法，从而更好地理解和应用正负反馈的概念。

第5章 思考题与习题1．基本练习题（1）过程控制系统方案设计的主要内容有哪些？一般应怎样选择被控参数？答：1）主要内容有:熟悉控制系统的技术要求和性能指标；建立控制系统的数学模型；确定控制方案；根据系统的动态和静态特性进行分析与综合；系统仿真与实验研究；工程设计；工程安装；控制器参数整定。

2）被控参数的选择：对于具体的生产过程，应尽可能选取对产品质量和产量、安全生产、经济运行以及环境保护等具有决定性作用的、可直接进行测量的工艺参数作为被控参数。

当难以用直接参数作为被控参数时，应选取直接参数有单值函数关系的所谓间接参数作为被控参数。

当采用间接参数时，该参数对产品质量应该具有足够高的控制灵敏度，否则难以保证对产品质量的控制效果。

被控参数的选择还应考虑工艺上的合理性和所用测量仪表的性能、价格、售后服务等因素。

（2）控制通道0/T τ的大小是怎样反映控制难易程度的？举例说明控制参数的选择方法？答：1）一般认为，当/0.3o T τ≤时，系统比较容易控制；而当/0.5o T τ>时，则较难控制，需要采取特殊措施，如当τ难以减小时，可设法增加o T 以减小/oT τ的比值，否则很难收到良好的控制效果。

2）控制参数的选择方法：选择结果应使控制通道的静态增益o K 尽可能大，时间常数o T 选择适当。

控制通道的纯时延时间o τ应尽可能小，o τ与o T 的比值一般应小于03。

干扰通道的静态增益f K 应尽可能小；时间常数f T 应尽可能大，其个数尽可能多；扰动进入系统的位置应尽可能远离被控参数而靠近调节阀（执行器）。

当广义被控过程（包括被控过程、调节阀和测量变送环节）由几个一阶惯性环节串联而成时，应尽量设法使几个时间常数中的最大与最小的比值尽可能大，以便尽可能提高系统的可控性。

在确定控制参数时，还应考虑工艺操作的合理性、可行性与经济性等因素。

（3）调节器正反作用方式的定义是什么？在方案设计中应怎样确定调节器的正反作用方式？1）定义：当被控过程的输入量增加（或减少）时，过程（即被控对象）的输出量也随之增加（或减少），则称为正作用被控过程；反之称为反作用被控过程。