第九章：基本控制规律

号的大小,而且主要取决于偏差存在的时间长短。 ✓ 积分控制器输出的变化速度与偏差成正比。 ✓ 积分控制作用在最后达到稳定时，偏差等于零。
第三节积分控制
二、比例积分控制
输出信号的变化速度与偏差e及KI成正比，而其控制作 用 随时间积累才逐渐增强，所以控制动作缓慢，控制不 及时，当对象惯性较大时，被控变量将出较大的超调量， 过渡时间也将延长，所以应比例的基础上加入积分作用 组成比例积分控制规律。
p
KC xmax xmin
pmax pmin
仪表量程：xmax xmin 控制器的输出范围: pmax pmin
第二节比例控制
可以从控制器表面指示看出比例度的具体意义。比例度就是使控制器的输出 变化满刻度时（也就是控制阀从全关到全开或相反），相应的仪表测量值变 化占仪表测量范围的百分数。或者说，使控制器输出变化满刻度时，输入偏 差变化对应于指示刻度的百分数。比例度越小则输入变化范围就越小。 若输出与输入都为标准， 则 1 100 %


160
140 /200 8 3/10
100
0

100 %

40%
第二节比例控制
说明
当温度变化全量程的40%时,控制器的输出从0mA变化到 10mA。在这个范围内,温度的变化和控制器的输出变化Δp 是成比例的。但是当温度变化超过全量程的40%时 (在上 例中即温度变化超过40℃时) ,控制器的输出就不能再跟着 变化了。
第二节比例控制
比例控制：具有比例控制规律的控制器称为比例控制器，
其输出信号变化量 △p 与输入信号（指偏差，当给定值不变
时，偏差就是被控变量测量值的变化量） e 之间成比率关
系。 p KCe（ KC为放大系数）

2．PI、PD、PID对过渡过程的影响？
回答
10分种
布置作业
作业（P143)
9、10、11、12、13、15、16、20
5分钟
(9-12）
当输入偏差是常数A时=（9-13）
图9-12 积分控制规律
2．积分控制特点
积分控制规律特点:（1）e〈>0时，变化，
E=0时，不变化,保持。
注意：积分控制作用输出信号的大小不仅取决于偏差信号的大小，而且主要取决于偏差存在的时间长短.
3．积分控制过程
下图是一液位控制系统，控制器具有积分控制规律，其在阶跃干扰下的控制过程如图9—14。
微分控制具有“超前"控制作用。
四、比例积分微分控制
同时具有比例、积分、微分三种控制作用的控制器称为比例积分微分控制器。
（9—28）
三个可调参数
比例度δ、积分时间TI和微分时间TD。
适用场合
对象滞后较大、负荷变化较快、不允许有余差的情况.
控制规律
比例控制、积分控制、微分控制。
图9-20 PID控制器输出特性
比例控制优缺点：
优点：反应快，控制及时
缺点：存在余差
结论
若对象的滞后较小、时间常数较大以及放大倍数较小时，控制器的比例度可以选得小些，以提高系统的灵敏度,使反应快些，从而过渡过程曲线的形状较好。反之，比例度就要选大些以保证稳定.
听课
50分钟
互动教学
总结（提问）
1．什么是双位控制
2．什么是比例控制
3．比例控制对过渡过程的影响
《化工仪表及自动化》教案
课 题
第九章 基本控制规律（1)
授课教师
授课日期
授课班级
课时
2学时

02
非线性系统的数学描述
01
02
04
非线性微分方程
非线性微分方程是描述非线性系统动态行为的数学模型之一。
它通常表示为自变量和因变量的函数，其中包含未知函数的导数。
非线性微分方程的解可以描述系统的输出响应与输入信号之间的关系。
解决非线性微分方程的方法通常包括数值解法和解析解法。
03
非线性传递函数是描述非线性系统的另一种数学模型。
非线性系统的特点
研究非线性系统的方法包括解析法、数值法和实验法等。
总结词
解析法是通过数学推导和求解方程来研究非线性系统的行为和特性。数值法则是通过数值计算和模拟来研究非线性系统的行为和特性。实验法则是通过实际实验来研究非线性系统的行为和特性，通常需要设计和构建实验装置和测试系统。
详细描述
非线性系统的研究方法
它类似于线性系统的传递函数，但包含非线性项和饱和项。
非线性传递函数可以表示系统的输入输出关系，并用于分析系统的性能和稳定性。
分析非线性传递函数的方法包括根轨迹法和相平面法等。
01
02
03
04
非线性传递函数
非线性状态方程是描述非线性系统动态行为的另一种数学模型。
非线性状态方程可以用于分析系统的稳定性和动态行为，并用于控制系统设计。
非线性系统仿真软件
非线性系统仿真实例是通过计算机仿真技术对实际非线性系统进行模拟和分析的实例，它可以帮助用户更好地理解非线性系统的特性和行为，并验证仿真模型的正确性和有效性。
常见的非线性系统仿真实例包括电机控制系统、飞行器控制系统、机器人控制系统等，这些实例可以帮助用户更好地了解非线性系统的控制方法和优化策略。
飞行器控制系统
化工过程控制系统

《电路原理》考研复习大纲第一章电路模型和电路定律 （重点了解）1. 理想元件与电路模型概念，线性与非线性的概念。

2. 电压、电流及其参考方向的概念。

3. 电阻元件、电感元件、电容元件，电压源、电流源和受控源的伏安关系及功率的计算。

4. 基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

第二章电阻电路的等效变换1.等效与等效变换的概念（重点了解）2.电阻的串联和并联（重点了解）3. 电阻的Y形连接和Δ形连接的等效变换（一般了解）4. 电压源、电流源的串联和并联、实际电源的两种模型及其等效变换（重点了解）5. 输入电阻。

（重点了解）第三章电阻电路的一般分析（重点了解）1．支路电流法。

2．结点电压法3．网孔电流法、回路电流法。

第四章电路定理（重点了解）1．迭加定理2．戴维宁定理和诺顿定理及最大功率传输定理。

第六章一阶电路1．动态电路的方程及其初始条件。

（重点了解）2．零输入响应、零状态响应、全响应。

（重点了解）3．一阶电路全响应的三要素法。

（重点了解）4．阶跃响应和冲激响应。

（一般了解）第八章相量法1．正弦量，相量法的基础，有效值和相位差的概念。

（重点了解）2．电路定律的相量形式。

（重点了解）第九章正弦电路的稳态分析1．阻抗、导纳及阻抗（导纳）的串联和并联。

（重点了解）2．电路的相量图。

（重点了解）3．正弦稳态电路的分析。

（重点了解）4．正弦稳态电路的有功功率和功率因数的计算。

（重点了解）5．最大功率传输。

（重点了解）6．串联谐振与并联谐振。

（重点了解）第十章含耦合电感的电路1．互感、同名端、互感系数、耦合系数的概念。

（重点了解）2．含耦合电感电路的分析。

（重点了解）3．空心变压器、理想变压器。

（一般了解）第十一章三相电路1．三相电路，对称三相电路的计算。

（重点了解）2．不对称三相电路的概念。

（一般了解）3．三相电路的功率。

（重点了解）第十二章非正弦周期电流电路和信号的频谱1．有效值、平均值和平均功率。

2．非正弦周期电流电路的计算。