比例调节规律的作用

《比例调节规律的作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《比例调节规律的作用（5页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、比例调节规律地作用是，偏差一出现就能及时调节，但调节作用同偏差量是成比 例地，调节终了会产生静态偏差.（简称静差）积分调节规律地作用是，只要有偏差，就有调节作用，直到偏差为零，因此它能 消除偏差但积分作用过强，又会使调节作用过强，引起被调参数超调，甚至产 生振荡.微分调节规律地作用是，根据偏差地变化速度进行调节，因此能提前给出较大地 调节作用，大大减小了系统地动态偏差量及调节过程时间但微分作用过强，又 会使调节作用过强，引起系统超调和振荡.这三种调节规律地调整原则是：就每一种调节规律而言，在满足生产要求地情况 下，比例作用应强一些，积分作用应强一些，微分作用也应强一些当同时采用 这三种调节规律

2、时，三种调节作用都应适当减弱，且微分时间一般取积分时间 地 plEan所谓指地是翻译成中文是比例积分微分.形象点：比例跟偏差成正比，决定响应速度；积分地作用是使系统稳定后没有静 差（如：你要得到输出是，积分就能使最后结果是，静差为也即没有静差）；微 分地作用使输出快速地跟定输入，也就是说你输入偏差变大，我立刻”变化是你 变小，抑制你.DXDiT在控制领域，是一种经典地调节方法在实际地过程控制与运动控制系统中，家 族占有相当地地位，据统计，工业控制地控制器中类控制器占有以上（A0 .a. :.,）控制器是最早出现地控制器类型，因为其结构简单，各个控制器参数有着明显地物理意义，调整方便，所以这类控

3、制器很受工程技术人员地喜 爱.RTCrp更专业地只是你就要查看自动化地专业课：自动控制原理，过程控制原理等. 希望你满意！自动控制原理实质上分为经典控制理论、现代控制理论及智能控制理论（或大系统理论等，第三类在发展 中，暂未有统一看法）.其中，非自动化专业地本科生学习地通常经典控制理论部分内容，教授单输入单输 出、线性定常连续控制系统地分析与综合，以传递函数为数学模型 .而现代控制理论教授单或多输入输出、 线性或非线性、连续或离散、定常或时变控制系统地分析与综合，以状态空间模型为数学模型.现代控制理 论课程通常自动化专业本科大四时学习，非自动化专业研究生阶段学习.你可以看看你需要考研地学校地考

4、 研要求，咨询该校地学生了解该校对现代控制理论地考试要求，借阅其教材和学习资料，以便顺利考研.因 为每个学校地教材和考点都有些不同.5PCzV.望文生义地话应该是：通过限制某些变量使被控制量在需要地范围内变化，控制过程应该用 变量反馈实现.嵌入式系统地两种应用模式嵌入式系统地嵌入式应用特点，决定了它地多学科交叉特点.作为计算机地内含，要求 计算机领域人员介入其体系结构、软件技术、工程应用方面地研究.然而，了解对象系统地 控制要求，实现系统控制模式必须具备对象领域地专业知识.因此，从嵌入式系统发展地历 史过程，以及嵌入式应用地多样性中，可以了解到客观上形成地两种应用模式j LBHr（） 客观存在

5、地两种应用模式嵌入式计算机系统起源于微型机时代，但很快就进入到独立发展地单片机时代.在单片 机时代，嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中，以电子技术应用工程师为 主体，实现传统电子系统地智能化，而计算机专业队伍并没有真正进入单片机应用领域.因 此，电子技术应用工程师以自己习惯性地电子技术应用模式，从事单片机地应用开发.这种应用模式最重要地特点是：软、硬件地底层性和随意性；对象系统专业技术地密切相关性； 缺少计算机工程设计方法.虽然在单片机时代，计算机专业淡出了嵌入式系统领域，但随着后时代地到来，网络、 通信技术得以发展；同时，嵌入式系统软、硬件技术有了很大地提升，为计算机专业人士介

6、 入嵌入式系统应用开辟了广阔天地.计算机专业人士地介入，形成地计算机应用模式带有明 显地计算机地工程应用特点，即基于嵌入式系统软、硬件平台，以网络、通信为主地非嵌入 式底层应用.LDAYt()两种应用模式地并存与互补 由于嵌入式系统最大、最广、最底层地应用是传统电子技术领域地智能化改造，因此， 以通晓对象专业地电子技术队伍为主，用最少地嵌入式系统软、硬件开销，以位机为主，带 有浓重地电子系统设计色彩地电子系统应用模式会长期存在下去.另外，计算机专业人士会 愈来愈多地介入嵌入式系统应用，但囿于对象专业知识地隔阂，其应用领域会集中在网络、 通信、多媒体、商务电子等方面，不可能替代原来电子工程师在控

7、制、仪器仪表、机械电子 等方面地嵌入式应用.因此，客观存在地两种应用模式会长期并存下去，在不同地领域中相 互补充.电子系统设计模式应从计算机应用设计模式中，学习计算机工程方法和嵌入式系统 软件技术；计算机应用设计模式应从电子系统设计模式中，了解嵌入式系统应用地电路系统 特性、基本地外围电路设计方法和对象系统地基本要求等.Zzz6Z() 嵌入式系统应用地高低端 由于嵌入式系统有过很长地一段单片机地独立发展道路，大多是基于位单片机，实现最底层地嵌入式系统应用，带有明显地电子系统设计模式特点.大多数从事单片机应用开发人 员，都是对象系统领域中地电子系统工程师，加之单片机地出现，立即脱离了计算机专业领

8、 域，以“智能化”器件身份进入电子系统领域，没有带入“嵌入式系统”概念.因此，不少 从事单片机应用地人，不了解单片机与嵌入式系统地关系，在谈到“嵌入式系统”领域时， 往往理解成计算机专业领域地，基于位嵌入式处理器，从事网络、通信、多媒体等地应用. 这样，“单片机”与“嵌入式系统”形成了嵌入式系统中常见地两个独立地名词.但由于“单 片机”是典型地、独立发展起来地嵌入式系统，从学科建设地角度出发，应该把它统一成“嵌 入式系统”.考虑到原来单片机地电子系统底层应用特点，可以把嵌入式系统应用分成高端 与低端，把原来地单片机应用理解成嵌入式系统地低端应用，含义为它地底层性以及与对象 系统地紧耦合.dvz

9、fv小明接到这样一个任务：有一个水缸点漏水(而且漏水地速度还不一定固定不变)， 要求水面高度维持在某个位置，一旦发现水面高度低于要求位置，就要往水缸里 加水 小明接到任务后就一直守在水缸旁边，时间长就觉得无聊，就跑到房里看 小说了，每分钟来检查一次水面高度 水漏得太快，每次小明来检查时，水都快 漏完了，离要求地高度相差很远，小明改为每分钟来检查一次，结果每次来水都 没怎么漏，不需要加水，来得太频繁做地是无用功 几次试验后，确定每分钟来 检查一次 这个检查时间就称为采样周期 开始小明用瓢加水，水龙头离水缸有十 几米地距离，经常要跑好几趟才加够水，于是小明又改为用桶加，一加就是一桶， 跑地次数少了

10、，加水地速度也快了，但好几次将缸给加溢出了，不小心弄湿了几 次鞋，小明又动脑筋，我不用瓢也不用桶，老子用盆，几次下来，发现刚刚好， 不用跑太多次，也不会让水溢出 这个加水工具地大小就称为比例系数 小明又发 现水虽然不会加过量溢出了，有时会高过要求位置比较多，还是有打湿鞋地危险 他又想了个办法，在水缸上装一个漏斗，每次加水不直接倒进水缸，而是倒进漏 斗让它慢慢加 这样溢出地问题解决了，但加水地速度又慢了，有时还赶不上漏 水地速度.于是他试着变换不同大小口径地漏斗来控制加水地速度，最后终于找 到了满意地漏斗.漏斗地时间就称为积分时间 小明终于喘了一口，但任务地要求 突然严了，水位控制地及时性要求大

11、大提高，一旦水位过低，必须立即将水加到 要求位置，而且不能高出太多，否则不给工钱.小明又为难了！于是他又开努脑 筋，终于让它想到一个办法，常放一盆备用水在旁边，一发现水位低了，不经过 漏斗就是一盆水下去，这样及时性是保证了，但水位有时会高多了.他又在要求 水面位置上面一点将水凿一孔，再接一根管子到下面地备用桶里这样多出地水会 从上面地孔里漏出来.这个水漏出地快慢就称为微分时间 rqyn1.想象一下，你要沿着一条路中间地白线走. 白线就是你地目标设定值（）， 控 制身体左右偏移地力量就是输出（）， 眼睛看到身体地位置就是反馈值（）. 身 体与白线地距离就是误差（）. 假设一开始你在路边，看到离白

12、线很远，为了尽 快靠上白线，你选择了跑步过去， 跑步地速度可以理解为比例（）， 跑得过快 刹不住车，容易跑过头，跑慢了到达目地地地时间就长. 跑过头折返时速度又太 快，结果在白线两旁来回跑，这叫振荡. 来回跑地幅度越来越大，叫振荡发散. 越来越小叫振荡收敛. 来回跑地幅度大到路两旁，你不会再往外跑了，叫输出限 幅. 如果你开始跑步地速度选择得宜，快到白线时能刹得住车，那你能比较快地 接近白线. 又假设你是倒后跑，看脚下地白线不太方便（太小），但还是能看到 跑过地白线， 经过一段时间后，你发觉你离白线开始远了（误差累积），所以 调整了一下.调整地力度就是. 突然，你被一块石头绊了一下，你根据偏移

13、幅度 地大小（地变化率），预感到接下来会偏到哪里，所以你努力调整.调整地力度 就是.管现在，管过去，管将来.Emxvx调节地实质是什么？经常看到有关调节问题书籍，看来看去看不懂他们再说什么还有一些技术员一提起调节，就摇头， 搞不懂呀！那么调节地实质是什么？通俗地概念是什么？我们通过图进行分析.SixE2.一个自动控制系统要能很好地完成任务，首先必须工作稳定，同时还必须满足调节过程 地质量指标要求即：系统地响应快慢、稳定性、最大偏差等很明显，自动控制系统总希望在稳 定工作状态下，具有较高地控制质量，我们希望持续时间短、超调量小、摆动次数少为了保证系 统地精度，就要求系统有很高地放大系数，然而放大

14、系数一高，又会造成系统不稳定，甚至系统 产生振荡反之，只考虑调节过程地稳定性，又无法满足精度要求因此，调节过程中，系统稳定 性与精度之间产生了矛盾.如何解决这个矛盾，可以根据控制系统设计要求和实际情况，在控制系统中插入“校正网络”，矛盾就可以得到较好解决这种“校正网络”，有很多方法完成， 其中就有方法.简单地讲，“校正网络”是由比例积分和比例微分元件组成地为了说明问题，这里简单介绍一下比例积分和比例微分.6ewMy.微分：从电学原理我们知道，见图，当脉冲信号通过电路时，电容两端电压不能突变，电流超前 电压。，输入电压通过电阻向电容充电，电流在时刻瞬间达到最大值，电阻两端电压此刻也达到 最大值随

15、着电容两端电压不断升高，充电电流逐渐减小，电阻两端电压也逐渐降低，最后为，形 成一个锯齿波电压这种电路称为微分电路，由于它对阶跃输入信号前沿“反应”激烈，其性质有 加速作用积分：我们再来看图，脉冲信号出现时，通过电阻向电容充电，电容两端电压不能突 变，电流在时刻瞬间达到最大值，电阻两端电压此刻也达到最大值.电容两端电压随着时间不断升 高，充电电流逐渐减小，最后为，电容两端电压也达到最大值，形成一个对数曲线这种电路称为 积分电路，由于它对阶跃输入信号前沿“反应”迟缓，其性质是“阻尼”缓冲作用.kavU4.插入校正网络地情况：现在我们首先讨论自动控制系统引入比例积分地情况，见图.曲线（）对阶 跃信

16、号地响应特性曲线，当时，地输出电压很小，（由比例系数决定）当时，输出电压按积分特 性线性上升，系统放大系数线性增大这就是说，当系统输入端出现大地误差时，控制输出电压不 会立即变得很大，而是随着时间地推移和系统误差不断地减小，地输出电压不断增加，既，系统 放大系数不断线性增大.我们称这种特性为系统阻尼决定阻尼系数因素是比例系数和积分时间常 数.要不断提高控制系统地质量，就要不断改变比例系数和积分时间常数.y6v3A.我们再讨论控制系统引入比例微分地情况，见图曲线（）对输入信号地响应特性曲线，当时，使 系统放大系数骤增这就是说，当系统输入端出现误差时，控制输出电压会立即变大我们称这种 特性为加速作用可以看出，过强地微分信号会使控制系统不稳定所以在使用中，必须认真调节 比例系数和微分时间常数.为妥善解决系统稳定性与精度之间地矛盾，往往将比例积分与比例微分 组合使用，形成“校正网络”，也称调节.调节特性曲线（）（图），是、特性曲线合成地适当 地调节、上述各系数，就能保证控制系统即快又稳地工作.M2ub6.结论：调节器实际是一个放大系数可自动调节地放大器，动态时，放大系数较低，是为了防止系 统出现超调与振荡静态时，放大系数较高，可以捕捉到小误差信号，提高控制精度.OYujC.