调节器和调节系统的调节过程.ppt

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1、第二章调节器和调节系统的调节过程学习重点:1调节器的基本原理及其动态特性2典型调节器结构3如何选择调节器及其参数第一节、概述1、调节器的功用调节设备除调节对象外，还包括调节器、发信器和执行器等一般热工调节器的功用：将发信器测到的被调参数的输出实际值与要求的值进行比较，确定它们之间的相对误差，并产生一个使误差为零或为微小值的控制信号。调节器的特性——调节器的输出p与输入e的函数关系p=f(e),即调节器的控制规律。2、调节器的分类按其调节规律或控制作用特性分类，分为：①双位或继电型调节器；②比例调节器；③

2、积分调节器；④比例积分调节器；⑤比例微分调节器；⑥比例积分微分调节器。调节器按照在工作时的动力的种类分类：直接作用式调节器、气动调节器、液动调节器、电动调节器。在制冷空调中，调节器以直接作用式、气动和电动的为最多。实际过程中应采用什么样的调节器，则必须由被调对对象的性质及包括安全、成本、可靠性及准确性等因素在内的工作条件所决定。在制冷空调系统中，对于所采用的调节器的要求：①结构简单；②运行性能稳定和良好、耐用；③维修方便；④价廉。3、调节器元件调节器可分为直接作用式和间接作用式。间接作用式调节器的优点是：

3、调节器灵敏度高，作用距离长，输出功率大，便于集中控制及采用计算机控制等。其缺点是：常需要辅助能源，结构较复杂，价格较贵等。直接作用式调节器的优点是：结构简单、紧凑、价格便宜，密封性好，因此被广泛用于制冷、空调系统的一般控制中。但它灵敏度及精度差，因此在调节质量要求高的场合不能适用。直接作用式调节器间接作用式调节器控制规律双位控制是最简单的一种控制方式。当控制器的输入信号发生变化后，控制器的输出信号只能有两个值，即最大输出信号和最小输出信号，因此称之为双位控制。被控参数处于差动范围之内时，控制器的输出触点保

4、持原有状态。第二节、双位调节器及其调节过程在制冷中,许多热工参数如温度压力湿度及液位均采用双位调节器.例子:高压控制器冰箱温度控制2、双位调节器的调节过程以冷库为例说明:通常情况下,冷库温度调节器采用双位调节器,既用类似刚才介绍的温包式温度双位调节器,通过控制制冷剂供液电磁阀的开与关,来控制进入冷库的制冷剂流量,从而控制冷库中的温度.下面我们通过分析进出冷库的热量变化来分析其中的温度变化.控制原理图:双位控制静态特性控制器输出触点“断开”与“闭合”是相对应的被控参数值茶称为控制器的差动范围Y差动，也叫

5、不灵敏区或呆滞区。差动范围小的控制器能使被控参数的波动小，控制质量较高，但是控制器动作频繁。图1-8静态特性曲线双位控制动态特性曲线——过渡过程曲线（无迟延）双位控制器的动态特性曲线是一个不衰减的等幅振荡过程曲线。图1-9无迟延时间的双位控制过程曲线双位控制动态特性曲线——过渡过程曲线（有迟延）由于控制对象的迟延时间的影响，控制过程中被控参数的波动幅度Y波动增大，往往超过双位控制器的差动范围Y差动，迟延时间越长，越过的范围就越大。图1-10具有迟延时间的双位控制器控制过程曲线迟延时间的存在，使被控参数波动

6、幅度增大，动态偏差增大，控制过程周期也较无迟延时间时有所增长。对这类控制系统，除了选用差动范围小于生产工艺规定的被控参数波动范围的控制器外，设计和安装时应尽量减少控制对象的迟延时间，以保证控制质量。双位控制特点①双位控制器的结构简单，价格低廉，易于调整。②执行机构的动作是间断的，只有“全开”和“全关”两个位置。属于非线性控制。③控制过程是一个周期性、不衰减的等幅振荡过程。④改变控制器的差动范围，就可以改变被控参数的波动范围。３.比例控制控制规律输出信号与输入信号成比例的控制器叫比例控制器。简称p控制器。（

7、1—2）式中：——比例控制器的输出信号——被控参数偏差值，即输入信号——比例系数比例控制图1-11浮球液位比例控制系统的液位控制示意图1一液泵2—浮球3一连杆4—杠杆5一阀杆6—调节器比例控制当系统中液位一旦产生偏差，调节机构立即有一个位移，此位移与偏差成比例，即调节阀的位移(控制器的输出信号)与液位的变化（控制器的输入信号）成比例。即（1—3）（1—4）式中：——执行机构位移，输出信号——液位高度变化，输入信号——比例系数比例控制（1-4）叫作比例控制器的动态方程式。比例系数Kp表示了控制器控制作用的强

8、弱。在相同的输入信号下，Kp越大，输出信号越大，控制器的控制作用越强；Kp值越小，输出信号越小，控制器控制作用越弱。工业生产中也常用比例带δ来表示比例控制器的控制作用。δ常以输入、输出相对值表示，即比例控制（1—5）=比例控制这说明比例带与比例系数成反比。比例带这说明比例带δ与比例系数成反比。反映了比例控制器的放大能力与灵敏度。其物理意义是：控制器输出值变化100%时，所需输入变化的百分数。换言之，被控参数变化了某个百分数时，