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第四章 (1)基本控制规律

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数据通信原理第四章 差错控制(一)

数据通信原理第四章 差错控制(一)

• 突发差错
– 一串串，甚至是成片出现的差错，差错之间有相关性， 差错出现是密集的 – 错误的信道称为有记忆信道或突发信道 – 如短波信道、散射信道 – 存储介质损坏或输出故障也可引发突发错误
一、差错分类和错误图样
• 发送数据序列： 000000001111111111 • 接收数据序列： 000010011111001011 • • • • 差错序列： 错误图样： 突发长度：12 练习： 发送数据序列：001000101111001111 接收数据序列：001000111111111111 • 错误图样：？ 突发长度：？ 1111111 7
一、检错和纠错的原理
• 码的差错和纠错能力是同信息量的冗余度 换取的 • 任何信息源发出的消息可以用“1”和“0”来 表示 • 对于最简单的只发送A和B两种消息，用“0” 代表A，“1”代表B
– 如果只传输一位二进制数，则无法判断是否为 错码
一、检错和纠错的原理
• 在信息码后添加一位监督码，形成11或00 两种码组，当接受端为10或01时则可判断 为错码； • 在信息码后添加两位监督码，形成111或 000，不仅可以判断错码，而且可以根据 “大数”法则纠正一个错误； • 以上例子中11、00或者111、000称为“许 用码组”，其余码组为“禁用码组”。
• 3种形式：
– 停发等候重发 – 返回重发 – 选择重发
• 停发等候 重发
• 返回重发
• 选择重发
（二）前向纠错
• 前向纠错系统（FEC）中，发送端的信道编码器 将输入数据序列变换成能够纠正错误的码，接收 端的译码器根据编码规律检验出错误的位置并自 动纠正。
– 优点：前向纠错方式不需要反馈信道，特别适合于只 能提供单向信道的场合。由于能自动纠错，不要求检 错重发，因而延时小，实时性好。 – 缺点:所选择的纠错码必须与信道的错误 特性密切配合， 否则很难达到降低错码率的要求；为了纠正较多的错 码，译码设备复杂，而要求附加的监督码元也较多， 传输效果就低。

第四章自动驾驶仪及控制规律

第四章自动驾驶仪及控制规律

稳定过程中控制信号U由角位置信号、角速度信号和 角加速度信号三者合成。
U L ( g ) L L


达到稳定时 e L ( g )dt C
时间响应定性分析


角位置信号可使积分式 自动驾驶仪消除稳态误 差――无差控制系统。 工程实际：若角速度陀 螺存在一定的不灵敏度， 此时又无角位置信号作 用，则当直升机姿态角 发生缓慢偏离时，角速 度陀螺无信号输出，则 随时间的积累，会导致 大的误差。换而言之， 若无角位置信号，积分 式自动驾驶仪便无法检 验直升机是否按要求的 姿态飞行。
一、比例式自动驾驶仪控制俯仰角 基本工作过程
e L ( g ) L pc
受扰动产生俯仰角变化，
e L 产生抑制抬头力矩
Uf
U
U U f
自动倾斜器前倾
电 位 计 动 态 过 程 忽 略 不 计
U U f 停止前倾
操纵杆系假定为1时，通道传递函数为：
e e ( s ) K1K 2 / S (T S 1) U Z0U U ( S ) 1 K1K 2 K f / S (T S 1) K1K 2 2 T S S K1K 2 K f 1 Kf T 1 S2 S 1 K1K 2 K f K1K 2 K f

L

自动倾斜器偏转角速度 与俯仰角速度成正比。 如当直升机受扰动后 上仰，角速度陀螺输 出俯仰角速度，自动 倾斜器以相应的角速 度向前偏转产生恢复 力矩，使直升机向原 状态恢复。当俯仰角 速度信号改变符号， 自动倾斜器也随之改 变转动方向。

引入角加速度信号
L

体育概论知识点

体育概论知识点

引论体育学是从宏观上研究体育的一门学科，它从整体上认识体育全过程的一般规律，抽象地反映出体育的主要特征，准确揭示其本质，以使体育这种社会实践活动朝着更有利于人的全面健康发展。

第一章体育概念1.直到18世纪60年代，法国卢梭的名著《爱弥儿》才出现“体育”一词。

2.体育的本质：以身体运动为基本手段，促进人们身心健康发展，提高人们的生活质量和生命质量。

3.体育的概念：体育是身体运动为基本手段，促进身心发展的文化活动。

4.体育概念分类：分类标准分类结果体育实施场所家庭、学校、社区体育体育参与者年龄婴幼儿、青少年、中老年体育体育参与者职业农民、工人、军人、知识分子体育体育发展形态古代、近代、现代、当代体育5.体育三种形态：体育教育、竞技运动、健身休闲。

（外部表现形式）体育教育是教育者根据一定社会（或阶级）的要求，通过身体运动进行的有目的、有计划、有组织地对受教育者的身心施加影响，把他们培养成为一定社会（或阶级）所需要的人的活动。

主体部分是学校。

竞技运动是为了最大限度地发挥个人和集体在体格、体能、心理和运动能力等方面的潜力，取得优异成绩而进行的科学、系统的训练和竞赛。

当今政治和资本这两个因素几乎成为竞技运动能否成功组织实施的关键条件。

健身休闲是人们在可以自由支配的闲暇时间内，为了身体健康及心理愉悦而参与的体育活动。

可自由支配的闲暇时间是健身休闲的重要特征。

活动基础的兴趣性和活动过程的娱乐性是健身休闲的另一重要特征。

第二章体育功能第一节体育功能概述1.功能：事物或方法所发挥的有利的作用和效能。

2.构成功能的两大要素：本质属性、社会需要。

3.马斯洛的需求理论：生存需要、享受需要、发展需要、尊重需要、自我实现需要。

第二节体育的本质功能健身、教育、娱乐。

一、体育的健身功能：①促进骨骼和肌肉的生长发育。

②提高呼吸系统机能水平。

③提高人体心血管系统机能水平。

④调试保持心理健康。

⑤延年益寿，提高生活质量。

二、体育的教育功能：①教导基本的生活能力。

厉玉鸣第五版化工仪表及其自动化重点集结

厉玉鸣第五版化工仪表及其自动化重点集结

习题（第四章）Ex1.~指控制器的输出信号p与输入信号e之间的关系，即p=f(e)。

基本控制规律有位式控制、比例控制、积分控制和微分控制。

Ex2.双位控制的输出只有两个特定的数值，对应的执行机构只有两个特定的位置（关或开）。

优点：结构简单、价格便宜、易于实现，应用较普遍；缺点：控制作用不是连续变化的，双位控制系统中被控变量的变化将是一个等幅振荡过程，不能稳定在某一个数值上。

Ex3.比例控制是按偏差大小进行控制的，控制器的输出信号p与其输入信号e成正比。

当比例控制系统的控制过程结束之后，其被控变量新的稳定值与给定值之间仍存在一定的偏差，即比例控制的余差。

余差的产生是由比例控制本身的特性所决定的。

因为比例控制作用是与偏差成比例的，只有偏差存在，才能产生控制作用。

当系统受到一定的扰动后，为了克服扰动，必定要有一定的控制作用，才能使系统达到新的平衡，所以必定存在与该控制作用相对应的偏差，即余差。

Ex4.比例度是控制器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数。

相应的输出变化量；输入的最大变化量，即仪表的量程；输出的最大变化量，即控制器输出的工作范。

Ex6. 比例度对控制过程的影响：比例度越大，比例控制越弱，过渡过程曲线越平稳，但余差也越大；比例度越小，比例控制越强，过渡过程曲线越振荡，系统的稳定性和动态性能变差，但余差也越小，提高了系统的静态准确度；比例度过小，可能会出现发散振荡。

�选择比例度要注意：若对象的滞后较小，时间常数较大以及放大系数较小，可选择小比例度来提高系统的灵敏度，使过渡过程曲线形状较好；反之，为保证系统的稳定性，应选择大的比例度。

Ex7. 积分控制能消除余差的原因：因为积分控制作用的输出与输入偏差的积分成正比，只要有偏差存在，积分控制作用将随时间不断变化，直至偏差完全消除，系统才能稳定下来，所以……Ex8. TI就用来表示积分控制强弱的一个参数。

TI越小，积分控制作用越强；TI越大，积分控制作用越弱。

第四章自动控制仪表及其控制规律

第四章自动控制仪表及其控制规律

第一节自动控制仪表及其控制规律【任务分析】控制仪表经历三个发展阶段 基地式控制仪表单元组合式仪表中的控制单元 以微处理器为基元的控制装置 控制器的控制规律是指控制器的输出信号与输入信号之间的关系。

()()x z f e f p -==经常是假定控制器的输入信号e 是一个阶跃信号，然后来研究控制器的输出信号p 随时间的变化规律。

控制器的基本控制规律位式控制（其中以双位控制比较常用）、比例控制（P ）、积分控制（I ）、微分控制（D ）及它们的组合形式，如比例积分控制（PI ）、比例微分控制（PD ）和比例积分微分控制（PID ）。

一、双位控制理想的双位控制器其输出p 与输入偏差额e 之间的关系为()⎩⎨⎧><<>=00,)0(0,min max e e p e e p p 或或图5-2 双位控制示例将上图中的测量装置及继电器线路稍加改变，便可成为一个具有中间区的双位控制器，见下图。

由于设置了中间区，当偏差在中间区内变化时，控制机构不会动作，因此可以使控制机构开关的频繁程度大为降低，延长了控制器中运动部件的使用寿命。

图5-3 实际的双位控制特性图5-4 具有中间区的双位控制过程双位控制过程中一般采用振幅与周期作为品质指标被控变量波动的上、下限在允许范围内，使周期长些比较有利。

双位控制器结构简单、成本较低、易于实现，因而应用很普遍。

二、比例控制在双位控制系统中，被控变量不可避免地会产生持续的等幅振荡过程，为了避免这种情况，应该使控制阀的开度与被控变量的偏差成比例，根据偏差的大小，控制阀可以处于不同的位置，这样就有可能获得与对象负荷相适应的操纵变量，从而使被控变量趋于稳定，达到平衡状态。

e b a p e p b a ⨯==或,e K p P =比例度 是指控制器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数。

%100/min max min max ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=p p px x e δDDZ-Ⅱ型比例作用控制，温度刻度范围为400～800℃，控制器输出工作范围是0～10mA 。

自动化导论第4章 自动控制系统的基本控制方法

自动化导论第4章 自动控制系统的基本控制方法

修正机构
辨识机构
输入量
控制器
被控对象 环境条件等
输出量
4.4 自适应控制
基本原理——小结
a 辨识被控对象的特性
b 在辨识的基础上作出控制决策
期望的 性能指标
c 按照决策对可调系统实行修正 决策机构
修正机构
辨识机构
输入量
控制器
被控对象 环境条件等
输出量
4.4 自适应控制
基本类型
自适应控制实质上是系统辨识与控制技术的结合，通常有 自校正控制系统、模型参考自适应控制系统两种类型。
拦截导弹最短时间控制
4.3 最优控制
常见的最优控制问题
⑵ 最小燃料消耗问题：控制量u(t)与燃料消耗量成正比。
J tf u t dt min t0
F xt ，u t ，t u t
导弹最小燃料控制
4.3 最优控制
常见的最优控制问题
⑶ 最小能量控制问题：考虑与消耗功率成正比。
被控对象 环境条件等
输出量
4.4 自适应控制
基本原理
然后根据所获得的信息并按照一定的评价系统优劣的性能
准则,判断决定所需的控制器参数或所需的控制信号。
期望的 决策机构
性能指标
性能指标 J t e2 ( )d t0
辨识机构
输入量
控制器
被控对象 环境条件等
输出量
4.4 自适应控制
基本原理
即控制器输出变化的速度与偏差成正比：
du(t) dt SCe(t)
t
u(t) u(0) SC
e(t)dt
0
SC：积分控制作用放大倍数 现象：只要有偏差，控制器输出就不断变化。

(完整版)体育概论知识点

引论体育学是从宏观上研究体育的一门学科，它从整体上认识体育全过程的一般规律，抽象地反映出体育的主要特征，准确揭示其本质，以使体育这种社会实践活动朝着更有利于人的全面健康发展。

第一章体育概念1.直到18世纪60年代，法国卢梭的名著《爱弥儿》才出现“体育”一词。

2.体育的本质：以身体运动为基本手段，促进人们身心健康发展，提高人们的生活质量和生命质量。

3.体育的概念：体育是身体运动为基本手段，促进身心发展的文化活动。

4.体育概念分类：分类标准分类结果体育实施场所家庭、学校、社区体育体育参与者年龄婴幼儿、青少年、中老年体育体育参与者职业农民、工人、军人、知识分子体育体育发展形态古代、近代、现代、当代体育5.体育三种形态：体育教育、竞技运动、健身休闲。

（外部表现形式）体育教育是教育者根据一定社会（或阶级）的要求，通过身体运动进行的有目的、有计划、有组织地对受教育者的身心施加影响，把他们培养成为一定社会（或阶级）所需要的人的活动。

主体部分是学校。

竞技运动是为了最大限度地发挥个人和集体在体格、体能、心理和运动能力等方面的潜力，取得优异成绩而进行的科学、系统的训练和竞赛。

当今政治和资本这两个因素几乎成为竞技运动能否成功组织实施的关键条件。

健身休闲是人们在可以自由支配的闲暇时间内，为了身体健康及心理愉悦而参与的体育活动。

可自由支配的闲暇时间是健身休闲的重要特征。

活动基础的兴趣性和活动过程的娱乐性是健身休闲的另一重要特征。

第二章体育功能第一节体育功能概述1.功能：事物或方法所发挥的有利的作用和效能。

2.构成功能的两大要素：本质属性、社会需要。

3.马斯洛的需求理论：生存需要、享受需要、发展需要、尊重需要、自我实现需要。

第二节体育的本质功能健身、教育、娱乐。

一、体育的健身功能：①促进骨骼和肌肉的生长发育。

②提高呼吸系统机能水平。

③提高人体心血管系统机能水平。

④调试保持心理健康。

⑤延年益寿，提高生活质量。

二、体育的教育功能：①教导基本的生活能力。

第四章 计算机控制系统常用的控制规律

所以， Ti也要根据对象选择。 注意：加入积分控制时，比例控制量要适当降低，为
积分控制量腾出作用空间 。
PI控制器可清除系统静差
3、比例、积分、微分（PID）控制器
➢ PI控制器虽然可以消除静差，但它是以降低响应速度为代 价的，而且Ti越大，代价越高。
➢ 在实际控制系统中，人们不但要求静差可以为0，而且还要 求有尽可能快地实现抑制静差出现的能力，或者说希望超前消 除静差。即在静差刚出现还没有发生作用，就立即消除。
当主要干扰无法用串级控制使其包围在副回路内时，采用前 馈控制将会比串级控制获得更好的效果。
➢微分先行PID控制算法 结构框图为：
控制算式为：
U(s)Kp1T1isE(s)
u(k） Kp（ e k） e(k1)KpTTis（ e k）-KTpTd c(k)2c(k1)c(k2) -KpTd c(k)c(k1)
Ti
四、数字PID控制器参数的整定 ● 采样周期的选择
► 对于响应快、波动大、容易受干扰影响的过程，应该选取 较短的采样周期；反之，则长一些。
➢前馈控制算法
实现完全补偿的前馈控制为：GM
(s)
GD (s) G(s)
若: 前馈控制器为:
G D (s)1 K T 11se 1s
, G (s)K 2 e 2s 1T 2s
G M ( s ) M V ( ( s s ) ) G G D ( ( s s ) ) K K 1 2 ( ( 1 1 T T 2 1 s s ) ) e ( 1 2 ) s K m 1 1 T T 1 2 s s e fs
位置式PID的输出不仅与本次偏 差有关，而且与历次测量偏差有 关，计算时要对误差累加，计算 机运算工作量大。
● 增量式PID控制算式

自动控制原理知识点归纳

自动控制原理 复习大纲
1
课程考核标准
考核内容
平 时 成 绩 作业、课堂表现 实验 考勤 期末考试
期末考试为闭卷，有四种题型： 填空20%、选择20% 、简答题30%、计算题30%
2
分数
10 10 10 70
百分比
10% 10% 10% 70%
目录
第一章


自动控制系统的基本控制形式（2种）、基本组成（4部分）、基 本信号（5种）考察方式：填空题、综合题 性能指标（稳、准、快）考察方式：填空题、综合题 线性系统数学模型的形式——微分方程、传递函数、结构图 考 察方式：填空题 传递函数的定义 考察方式：填空题 典型环节的传递函数 考察方式：填空题 RC、RLC电路的传递函数 考察方式：综合题 结构图串联、并联、反馈的等效变换 考察方式：综合题
在开环系统中，系统的输出只受输入的控制，控制 精度和抑制干扰的特性都相对比较差，但是由于没有 反馈的作用，开环控制系统反应较快。 闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用 输出量同期望值的偏差，对系统进行控制，可获得比 较好的控制性能，但是闭环控制系统由于反馈作用， 一般有个调节过程，动态响应相对较慢，如果参数设 计不合理，可能使系统不稳定而出现振荡。通常大多 数重要的自动控制系统都采用闭环控制方式。
R(s)
G1(s) G2(s)
C(s)
30 30
反馈结构的等效变换
R(s) B(s)
H(s)
E(s)
G(s)
C(s)
C ( s) G( s) E ( s) B( s ) C ( s ) H ( s ) E ( s ) R( s ) B( s ) 消去中间变量 E ( s ), B( s )得 G( s) C ( s) R( s ) 1 G( s) H ( s) C(s)

化工仪表及自动化智慧树知到答案章节测试2023年咸阳职业技术学院

第一章测试1.化工生产过程自动化的核心是（）系统。

A:自动操纵B:自动控制C:自动保护D:自动检测答案:B2.在自动控制中，要求自动控制系统的过渡过程是（）。

A:等幅振荡过程B:缓慢的变化过程C:稳定的衰减振荡过程D:发散振荡的变化过程答案:C3.自动控制系统的两种表示方式是（）A:方框图和仪表流程图B:传递图和结构图C:结构图和仪表流程图D:传递图和方框图答案:A4.简单化工自动控制系统的组成包括被控对象、测量元件及变送器、控制器、执行器。

（）A:对B:错答案:A5.定制控制系统是（）固定不变的闭环控制系统。

A:测量值B:输出值C:给定值D:偏差值答案:C第二章测试1.反应器、压缩机、锅炉都可以作为自动控制系统中的（）。

A:干扰变量B:被控对象C:被控变量D:操纵变量答案:B2.通常用下列哪三个物理量来描述对象的特性（）。

A:时间常数、滞后时间、反应时间B:放大系数、时间常数、积分时间C:放大系数、时间常数、滞后时间D:时间常数、滞后时间、微分时间答案:C3.当对象受到阶跃输入作用后，被控变量如果保持初始速度变化，达到新的稳态所需的时间称为（）。

A:滞后时间B:过渡时间C:振荡周期D:时间常数答案:D4.选用测量元件和控制器与研究被控对象的特性无关。

（）A:对B:错答案:B5.当被控对象受到输入作用后，被控变量不能立即而迅速的变化，这种现象称为（）。

A:时间常数B:滞后时间C:放大系数D:滞后现象答案:D第三章测试1.热电偶温度计中使用补偿导线的作用是（）。

A:冷端的延伸B:冷端温度补偿C:热端温度补偿D:热电偶与显示仪表的连接答案:A2.下列属于弹性式压力计的是（）。

A:弹簧管式压力计B:波纹管式压力计C:U型管压力计D:薄膜式压力计答案:ABD3.在以下四种节流装置中造价昂贵，但压力损失最小的是（）。

A:标准文丘里管B:1/4圆喷嘴C:标准孔板D:标准喷嘴答案:A4.测量液体压力时，压力表取压点应在管道下部，测量气体压力时，取压点应在管道上部。

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PID控制规律对控制过程的影响

比例积分微分控制规律
PID控制规律吸取了比例控制的快速反应功能、
积分控制的消除余差功能和微分控制的预测功
能，从控制效果看，是比较理想的一种控制规 律。阶跃响应特性可以看作是 PI 阶跃响应曲线 PD阶跃响应曲线的叠加。 PID三作用控制器虽然性能效果比较理想，需 要整定比例度、积分时间和微分时间三个变量 到最佳值。
比例度和放大倍数的关系
＝
可知：
e xmax xmin p pmax pmin
100%

e p
(
pmax pmin xmax xmin
) 100%
p Kc e
＝ 100%
k Kc
(
pmax pmin xmax xmin
＝K)
单元组合仪表中，变送器和控制器的信号都是标准信号，是统一的，此时K=1. 对于一个具体的比例作用控制器，比例度与放大倍数成反比。这就是说， 控制器的比例度越小，它的放大倍数就越大，它将偏差(控制器输入)放大的 能力越强，反之亦然。因此比例度和放大倍数都能表示比例控制器控制作 用的强弱。只不过放大倍数越大，表示控制作用越强，而比例度越大，表 示控制作用越弱。
KC TI
At
(TI
1 KI
)
当t TI时，p p p p I 2 K C A 2 p p
由此可确定积分时间和放大倍数。
积分时间TI的物理意义：在阶跃信号作用下，控制器积分作用的输出等于 比例作用的输出所经历的时间。 积分时间越小，积分比例系数越大，积分作用越大，反之，积分作用越小。
e
比例控制的输出与输入的关系为
p KC e
t
p KPe
t
比例控制器的阶跃响应特性
式中 △p-为控制器的输出; e-为控制器的输入; Kc为比例增益，放大倍数
表征比例控制作用的强弱程度。
比例控制系统示意

a e
b p
b p a e K ce
Kc
b a
K c 控制器的放大倍数
双位控制示例
继电器 电磁阀 电极 液体导电
液位低于H0时，继电器短路， 电磁阀全开，液位上升。 液位高于H0时，继电器接通， 电磁阀全关，液位下降。
缺点：电磁阀、继电器频繁启动
具有中间区的双位控制
调节机构的输出变化与时间的关系
继电器 电磁阀 电极 H1 H0 H2
液体导电
被控变量随时间的变化 等幅振荡过程
积分控制规律（I）
积分控制规律
积分作用数学表达式为 e t △y
t 阶跃作用下的输出变化曲线
p K I edt
0
t
d p dt
KI e
式中KI是积分比例系数。 表示积分速度的大小和积分作用的强弱。 积分作用与偏差的大小和偏差存在的时 间长短有关。 积分作用能够消除余差 与比例控制相比，积分控制过渡过程比较缓慢
示例
t=t0时系统受到一个阶跃干扰作用 进料量
液位
可以 消除 余差
偏差
与比例调节规律相比，积分调节过程缓慢、 落后于偏差、波动较大、不易稳定。因此积 分调节规律一般不单独使用。
控制器 输出
控制器输出与偏差不一一对应
比例积分控制作用（PI）
比例调节规律是输出信号与输入偏差成比例， 因此作用快，但有余差。而积分调节规律能 俏除余差，但作用较慢。比例积分调节规律 垦这两种调节规律的结合，因此也就吸取了 两者的优点。
最大
TD 1 当t= K 时， p A ( K 1) e 0.368 A( K D 1) D D D
当t=T时，
p p p pD A 0.368 A( K D 1)
TD K DT
可用于实验测定T
对于KD已经确认的控制器，通过测定T，可以确定TD
比例度一定时，TD对过渡过程的影响
第四章
（1）基本控制规律
回忆：控制器作用
扰动
设定值z
e=x-z 控制器 x
P=f(e) 执行器 被控对象
被控变量
测量变送
基本控制规律概述
控制规律概述
控制规律是指控制器的输出信号与输入偏差信号随时间变化的规律。在 单回路定值控制系统中，由于扰动作用的存在，会使被控变量对给定值产 生偏差，此偏差数值上等于被控变量测量值与给定值之差。即：
de p TD dt
预调
比例微分输出的大小与偏差变化速度及微分时间 ＴＤ成正比。微分时间越长，微分作用越强。
t
在阶跃信号输入的瞬间，控制器的输 出为无穷大，其余时间输出为零。
近似的微分作用
微分放 大倍数
A
e t0 t
输入值的5倍
pD A( K D 1)e
KD TD
t
e=2.718
微 分 时 间 对 过 渡 过 程 的 影 响
理想的比例微分控制规律：可用下式表示：
TD
KC----比例放大倍数 TD－－微分时间 e----偏差
PD控制优点：能提高系统的响应速度，
同时改善过程的动态品质，抑制过渡过 程的振荡，有助于提高系统的稳定性。 是” 超前控制“，但存在余差。
PD控制一般总是以比例动作为主，微分
p 100% 50% 0 e 除了三位控制外(即具有一个中间位置)，还有更多位的统称为位式控制， 它们的工作原理基本上一样。
比例控制（p）
控制阀的开度与被控变量的偏差成比例
根振偏差的大小，控制阀可以处予不同的位置，这样就有可能获得与对象负 荷相适应的操纵变量，从而使被控变量趋 于稳定，达到平衡状态。
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。
例： DDZ-II型比例控制作用．温度到度范围为 400一800度、控制器输出工作范围是0一 10mA。当指示指针从600度移到700度。 此时控制器相应的输出从4mA变为9mA， 其比例度的值应为多少？
等幅振荡
比例度的选择原则: 若对象的滞后较小， 时间常数较大以及放大倍 数较小，那么可以选择小 的比例度来提高系统的灵 敏度，从而使过渡过程曲 线的形状较好。反之，为 保证系统的稳定性，就要 选择大的比例度来保证稳 定。
比例度越大，过 渡过程曲线越平 稳，但余差也越 大。
从稳定性和余差两方面考虑 比例度越大，过滤过程曲线越平稳，但余差也越大。比 例度越小，则过渡过程曲线越振荡。比例度过小时就可 能出现发散振荡。
积 分 时 间 对 过 渡 过 程 的 影 响
比例度不变
左图表示在同样比例度下 积分时间对过渡过程的影 响。由图中曲线３可以看
出，TI过大时积分作用不
明显，余差消除地也慢， 从图中曲线１、２可以看 出，TI较小时易于消除余 差，但系统的振荡加剧,特 别是对于滞后大的对象。 相比之下，曲线２就比较
理想。
PID阶跃响应特性曲线
由于三作用调节器综合了备类调节器的优 点，因此具有较好的调节性能。但这并不意味 着在任何条件下，采用这种调节器都是最合适的。 一般来说，当对象滞后较大、负荷变化轻 快、不允许有余差的情况，可以采用三作用 调节器。如果采用比较简单的调节器已能满足 生产要求，那就不要采用三作用调节器了。 对于一台实际的比例积分微分调节器，如 果把微分时间调到零，就成为一台比例积分调 节器；如果把积分时间放到最大，就成为一台 比例微分调节器；如果把微分时间调到零，同 时把积分时间调到最大，就成为一台存比例调 节器了。
700600 9-4 ＝800 / 400 10-0
100％＝50％
这说明对于这台控制器，温度变化全量程 的50％(相当于200度)．控制器的输出就能 从最小变为最大，在此区间内．e和p是成 当比例度为50％、100％、 200 比例的. ％时，只要偏差e变化占仪表全量 程的50％、100％、200％时。控 制器的输出就从最小变为最大。 比例度越小，使输出变化全范围时所需的输入变化区间也就越小，反之亦然。
e
PI控制器的输出随时间变化的表达式为
t
△p
△pI
△p P
p Kc( e K I edt )
0
t
pP pI
t
TI
积分时间
(TI
1 KI
)
比例积分控制作用（PI） p pP pI
加入阶跃干扰
=Kc( e K I edt )
0
t
p p P p I =KcA
动作为辅。
比例积分微分控制（PID）
三作用调节器在阶跃输入下，开始，微 分作用的变化最大，使总的输出大幅度 的变化，产生一个强烈的“超前”调节 作用，这种调节作用叫“预调”。然后 微分作用逐渐消失，积分输出逐渐占主 导地位，只要余差存在，积分作用就不 断增加，这种调节作用称为“细调”， 直到余差完全消失，积分作用才有可能 停止；而在PID的输出中，比例作用是 自始至终与偏差相对应的。它一直是一 种基本的调节作用。
小结 1．比例控制 它依据“偏差的大小”来进行调节。它的输出变化与输入偏差的大小 成比例。调节及时、但是有余差。用比例度来表示其作用的强弱。比例度 越小，调节作用越强。比例作用太强时，会引起据荡甚至不稳定。 2．积分控制 它依据“偏差是否存在”来进行调节。它的输出变化与偏差对时间的 积分成比例，只有当余差完全消失，积分作用才停止。所以积分调节能消 除余差，但积分调节缓慢，动态偏差大，调节时间长。用积分时间，表示 其作用的强弱，积分时间越小，积分作用越强。积分作用太强时，也易引 起振荡。 3．微分控制 它依据“偏差变化速度“来进行调节。它的输出变化与输入偏差变化 的速度成比例，其实质和效果是阻止被测参数的—切变化，有超前调节的 作用。对滞后大的对象有很好的效果。使调节过程动态偏差减小、时间缩 短、余差减小(但不能消除)。用微分时间表示其作用的强弱。微分时间大， 作用强。微分时间太大，会引起振荡。