调节器和调节系统的调节演示教学.ppt

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1、调节器和调节系统的调节一．分类非连续作用式调节器｛双位调节器脉冲式调节器连续作用式调节器比例调节器(p调节器)比例、积分调节器(PI调节器)比例、微分调节器(PD调节器)比例、积分、微分调节器(PID调节器)(一)按调节器的特性分类(二)调节器按其作用方式可分为直接作用式调节器和间接作用式调节器。1．直接作用式调节器敏感元件感受到调节参数的变化后，在没有外来能源的条件下，就能推动执行机构动作的调节器叫直接作用式调节器。如热力膨胀阀、蒸发压力调节阀等就属于此类型。2．间接作用式调节器敏感元件感受到被调参数发生变化后，借助外来能源推动执行机构动作的调节器叫间接作用式调节器。外界能源

2、常有高压液体、压缩空气、电能等。按引进能源形式不同又可分为：(1)电动调节器(2)气动调节器(3)液动调节器在制冷系统中应用较多的是电动调节器。间接作用式调节器的优点：灵敏度高、功率大、作用距离长、便于集中控制；缺点：引进辅助能源和结构复杂。二．对所选用调节器的要求结构简单、运行性能稳定和良好、耐用可靠、维修方便、价廉。冷库制冷系统自动调节要求的精度并不很高，而调节对象(冷藏间)又都有一定的自平衡能力，被调参数又允许在一定的范围内波动，所以一般均采用结构简单的双位调节器和直接作用式比例调节器。只有当自动调节系统的要求很高时，才采用比例积分调节器。§2-2双位调节器及其调节过程一

3、．双位调节器的工作原理当调节器的输入信号发生变化后，调节器的输出信号只有两个值的调节器，叫做双位调节器。输出信号是间断的，又称为“继电器”。温度继电器、压力继电器等双位调节器是结构最简单的一种调节器。双位调节器输出信号p(t)，误差信号e(t)，信号p(t)保持在最大值还是最小值上，取决于误差信号是正的还是负的。特性方程为：图2-1是一个冷藏间温度自动调节系统的示意图。给定值：-18℃理想情况：冷藏间温度＜-18℃，温度控制器切断电磁阀电源，停止向蒸发器供液，使冷藏间温度不再继续下降。冷藏间温度＞-18℃，温度控制器接通电磁阀电源，向蒸发器供液，使冷藏间温度下降。频繁地工作极易

4、影响控制器、执行器的寿命，使之损坏。实际：冷藏库的调节精度要求不高，冷藏间温度允许在一定的范围内波动。规定一个适当的温度范围，使温度控制器在达到上限位温度值时，触头能自动闭合；达到下限位温度值时，触头能自动断开。在上下限位温度值中间，温度控制器不动作，这样就解决了温度控制器频繁动作的缺陷，同时也能满足食品冷藏工艺的要求。这个给定的温度范围，也就是控制器触头“闭合”和“断开”的温度差叫做调节器差动范围。例如冷藏间温度要求-18±1℃，这就是说冷藏间温度可以在-19～-17℃之间波动。把温度控制器的定值弹簧调节到-19℃，把差动值调整为2℃，就能满足食品冷藏工艺的要求。即当冷藏间温

5、度达到-19℃时，控制器触头“断开”，切断电源，电磁阀关闭。当冷藏间温度达到-17℃时，控制器触头“闭合”接通电源，电磁阀打开。控制器的差动范围为2℃。调节器的差动范围也叫不灵敏区或呆滞区。二．双位调节器的调节过程1．双位调节器的静态特性双位调书器的特点是能够控制被调参数保持在一定的范围之内，只有被调参数达到上限位或下限位时，调节器才动作。在差动范围之内，调节器的触头保持原来状态。图2-2显示出了调节器的动作规律，它的输出信号与被调参数、差动范围之间的关系，称为双位调节器的静态特性。系统受到扰动作用，被调参数y逐渐增加，经过d点到达a点时，输出信号由a点突然跃到b点。当被调参数

6、y逐渐减小由b点到c点时，输出信号由c点突然跃到d点。当被调参数在差动范围之间变化时，双位调节器的输出信号无变化，即被调参数在d＜y＜a及b＞y＞c之间变化时，输出信号不变。2．双位调节器的调节过程以库温的双位调节为例。设库温θ的给定值为-18℃，温控器的差动范围定为±1℃。图2-3表示迟延τ＝0的理想情况下库温的双位调节过程。曲线1—2—3是无时间迟延的双位调节器调节过程的一个周期，它是一个不衰减的等幅振荡过程。τ＞o，双位调节过程如图2-4所示。在滞后时间内，调节作用不能立即影响到调节参数的改变，调节参数将继续沿原来的方向变化。这样就增大了调节过程的波动幅度，使被调参数波动

7、范围超过调节器的差动范围，滞后时问越长，超过的范围就越多。滞后时间也增长了调节周期，滞后时间越长，调节周期也就越长。三．对象特性和双位调节器特性对调节过程的影响（一）对象特性对双位调节过程的影响1.对象迟延τ愈大，则被调参数y波动愈大；迟延τ愈小，则被调参数y波动愈小。2．对象传递系数k愈大，时间常数T愈小，则对象飞升曲线越陡，在同样y差动及迟延τ的情况下，y波动也愈大，而T周期则愈小。（二）双位调节器及调节过程的特点①双位调节器结构简单，易于调整，价格低廉。②输出信号迅速突变，只能停留在“