材料加工測試技術(shù)-06-溫度的調(diào)節(jié)

1、材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù) 張占領(lǐng)張占領(lǐng)河南科技大學(xué)材料學(xué)院河南科技大學(xué)材料學(xué)院材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)第六章第六章 溫度的調(diào)節(jié)溫度的調(diào)節(jié)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)6.1.1 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的框圖自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的框圖 電加熱爐：熱電偶信號(hào)同時(shí)作為負(fù)反饋信號(hào)，與設(shè)定溫度求差，電加熱爐：熱電偶信號(hào)同時(shí)作為負(fù)反饋信號(hào)，與設(shè)定溫度求差，作用于控制器。作用于控制器。6.1 6.1 溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)6.1.2 凋節(jié)系統(tǒng)的過渡過程凋節(jié)系統(tǒng)的過渡過程 一旦設(shè)定值變

2、更或干擾侵入，系統(tǒng)平衡被破壞，被調(diào)量一旦設(shè)定值變更或干擾侵入，系統(tǒng)平衡被破壞，被調(diào)量(溫度溫度)將將產(chǎn)小偏離。此時(shí)調(diào)節(jié)裝置按一定規(guī)律發(fā)出調(diào)節(jié)指令，使被調(diào)量產(chǎn)小偏離。此時(shí)調(diào)節(jié)裝置按一定規(guī)律發(fā)出調(diào)節(jié)指令，使被調(diào)量(溫溫度度)回到設(shè)定值，恢復(fù)平衡態(tài)?；氐皆O(shè)定值，恢復(fù)平衡態(tài)。 在調(diào)節(jié)過程中被調(diào)量在調(diào)節(jié)過程中被調(diào)量(溫度溫度)的變化過程稱為的變化過程稱為過渡過程過渡過程。 影響因素：影響因素：設(shè)定的變更，干擾形式，爐子結(jié)構(gòu)和大小，調(diào)節(jié)器設(shè)定的變更，干擾形式，爐子結(jié)構(gòu)和大小，調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方式等。調(diào)節(jié)方式等。 研究方法：研究方法：系統(tǒng)受干擾后，被調(diào)量在過渡過程中是如何偏離設(shè)系統(tǒng)受干擾后，被調(diào)量在過渡過程中是如

3、何偏離設(shè)定值、又如何返回定值、又如何返回(或不能返回或不能返回)，常在系統(tǒng)的輸入端施加各種形式，常在系統(tǒng)的輸入端施加各種形式的干擾來觀察其響應(yīng)。常見的干擾有正弦作用、單位斜坡作用、的干擾來觀察其響應(yīng)。常見的干擾有正弦作用、單位斜坡作用、單位脈沖作用、單位階躍作用。其中，單位階躍是一種突如其來單位脈沖作用、單位階躍作用。其中，單位階躍是一種突如其來的變化，一經(jīng)加上不再消失的干擾，是最常見和典型的，分析處的變化，一經(jīng)加上不再消失的干擾，是最常見和典型的，分析處理比較簡便，又很容易模擬實(shí)現(xiàn)。理比較簡便，又很容易模擬實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)受階躍干擾后，在調(diào)節(jié)器的作用下，系統(tǒng)的過渡過程能出系統(tǒng)受階躍干擾后，在調(diào)節(jié)

4、器的作用下，系統(tǒng)的過渡過程能出現(xiàn)的幾種基本形式。圖現(xiàn)的幾種基本形式。圖6-46.1 6.1 溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)a發(fā)散震蕩：不穩(wěn)定，不可取發(fā)散震蕩：不穩(wěn)定，不可取b等幅震蕩：不穩(wěn)定，不采用等幅震蕩：不穩(wěn)定，不采用c衰減震蕩：比較滿意，希望出現(xiàn)衰減震蕩：比較滿意，希望出現(xiàn)d非震蕩過程：偏離時(shí)間長，一般不采用非震蕩過程：偏離時(shí)間長，一般不采用6.1 6.1 溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)6.1.3 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo) 調(diào)節(jié)目的、要求：調(diào)節(jié)系統(tǒng)在受到干擾作用

5、后，總希望能平穩(wěn)、調(diào)節(jié)目的、要求：調(diào)節(jié)系統(tǒng)在受到干擾作用后，總希望能平穩(wěn)、快速、準(zhǔn)確地回復(fù)或趨近設(shè)定值。快速、準(zhǔn)確地回復(fù)或趨近設(shè)定值。 問題：問題：這些要求互相制約?？焖龠@些要求互相制約?？焖傧到y(tǒng)振蕩、不穩(wěn)定；平穩(wěn)系統(tǒng)振蕩、不穩(wěn)定；平穩(wěn)過程遲緩、不準(zhǔn)確。過程遲緩、不準(zhǔn)確。 期望：期望：圖圖6-5，p186。6.1 6.1 溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)品質(zhì)指標(biāo)：品質(zhì)指標(biāo)：一、衰減比一、衰減比n 同方向兩個(gè)相鄰波峰值之比，同方向兩個(gè)相鄰波峰值之比，nB/B，一般取，一般取n為為4 10.二、過渡過程時(shí)間二、過渡過程時(shí)間ts 系統(tǒng)受干擾后，被調(diào)

6、量恢復(fù)到新的平衡態(tài)的時(shí)間。被調(diào)量進(jìn)入系統(tǒng)受干擾后，被調(diào)量恢復(fù)到新的平衡態(tài)的時(shí)間。被調(diào)量進(jìn)入新穩(wěn)定值的新穩(wěn)定值的5%(或或2%)范圍內(nèi)不再越出，稱過渡過程結(jié)束。反范圍內(nèi)不再越出，稱過渡過程結(jié)束。反映系統(tǒng)抗干擾能力。映系統(tǒng)抗干擾能力。三、最大偏差三、最大偏差A(yù) 被調(diào)量第一個(gè)波峰與設(shè)定值之差。被調(diào)量第一個(gè)波峰與設(shè)定值之差。四、余差四、余差C 過渡過程終了時(shí)的穩(wěn)態(tài)值與設(shè)定值之差。反映系統(tǒng)調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確過渡過程終了時(shí)的穩(wěn)態(tài)值與設(shè)定值之差。反映系統(tǒng)調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性。性。6.1 6.1 溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù) 斷續(xù)溫度調(diào)節(jié)器經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善，常見的有

7、兩位調(diào)節(jié)器、斷續(xù)溫度調(diào)節(jié)器經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善，常見的有兩位調(diào)節(jié)器、三位調(diào)節(jié)器、時(shí)間比例調(diào)節(jié)器等多種類型。三位調(diào)節(jié)器、時(shí)間比例調(diào)節(jié)器等多種類型。6.2.1 兩位調(diào)節(jié)器兩位調(diào)節(jié)器 兩位調(diào)節(jié)器特性是繼電特性，兩位調(diào)節(jié)器特性是繼電特性，只有只有“1”(通通)和和“0”(斷斷)兩種狀態(tài)。兩種狀態(tài)。6.2 6.2 溫度的斷續(xù)調(diào)節(jié)溫度的斷續(xù)調(diào)節(jié)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)不靈敏區(qū)不靈敏區(qū)2，滯后時(shí)間，滯后時(shí)間 ，時(shí)間常數(shù)，時(shí)間常數(shù)T。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠，維修方便，成本低，控制精度不特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠，維修方便，成本低，控制精度不高，被控制量波動(dòng)大，溫差大，易損壞，噪聲大。高，被控制量波動(dòng)

8、大，溫差大，易損壞，噪聲大。6.2 6.2 溫度的斷續(xù)調(diào)節(jié)溫度的斷續(xù)調(diào)節(jié)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)6.2.2 三位調(diào)節(jié)器三位調(diào)節(jié)器 三位調(diào)節(jié)器也具有繼電特性，其輸出有三位調(diào)節(jié)器也具有繼電特性，其輸出有3種狀態(tài)：種狀態(tài)：“1”、“1/2”和和“0”。分別表示。分別表示“通通”、“部分通部分通”和和“斷斷”。6.2 6.2 溫度的斷續(xù)調(diào)節(jié)溫度的斷續(xù)調(diào)節(jié)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)6.2 6.2 溫度的斷續(xù)調(diào)節(jié)溫度的斷續(xù)調(diào)節(jié)：加熱爐處于：加熱爐處于“1/2”1/2”狀態(tài)，狀態(tài)，爐溫就可超過爐溫就可超過R+：加熱爐處于：加熱爐處于“1/2”1/2”狀態(tài)，狀態(tài)，爐溫可穩(wěn)定在爐溫可穩(wěn)定在R+與與

9、R-之間之間某一溫度某一溫度：加熱爐處于加熱爐處于“1/2”狀態(tài)，狀態(tài)，爐溫不能超過爐溫不能超過R材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)6.2.3 時(shí)間比例調(diào)節(jié)器時(shí)間比例調(diào)節(jié)器 是一種斷續(xù)作用的比例調(diào)節(jié)器，也是借助繼電器的通斷來實(shí)現(xiàn)是一種斷續(xù)作用的比例調(diào)節(jié)器，也是借助繼電器的通斷來實(shí)現(xiàn)的。的。不同的是，不同的是，繼電器通斷時(shí)間的長短受偏差輸入信號(hào)的控制。繼電器通斷時(shí)間的長短受偏差輸入信號(hào)的控制。調(diào)節(jié)器的平均輸出與偏差信號(hào)成比例。通斷比調(diào)節(jié)器的平均輸出與偏差信號(hào)成比例。通斷比=T1/(T1+T2). 6.2 6.2 溫度的斷續(xù)調(diào)節(jié)溫度的斷續(xù)調(diào)節(jié)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù) 溫度斷續(xù)調(diào)節(jié)雖然簡單，但

10、是調(diào)節(jié)過程常在不斷的振蕩中，控溫度斷續(xù)調(diào)節(jié)雖然簡單，但是調(diào)節(jié)過程常在不斷的振蕩中，控溫精度不高，且接觸器易損壞。溫精度不高，且接觸器易損壞。 連續(xù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)溫度偏差按一定規(guī)律連續(xù)調(diào)節(jié)，連續(xù)改變加連續(xù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)溫度偏差按一定規(guī)律連續(xù)調(diào)節(jié)，連續(xù)改變加熱爐輸入功率，是一種無觸點(diǎn)調(diào)節(jié)方法。熱爐輸入功率，是一種無觸點(diǎn)調(diào)節(jié)方法。 調(diào)節(jié)規(guī)律通常采用比例調(diào)節(jié)規(guī)律通常采用比例(P)、積分、積分(I)、微分、微分(D)等，按此構(gòu)成的等，按此構(gòu)成的調(diào)節(jié)器稱為調(diào)節(jié)器稱為PID調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器，所組成的系統(tǒng)稱為所組成的系統(tǒng)稱為PID自自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。6.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)材料加工測試技

11、術(shù)材料加工測試技術(shù)6.3.1 調(diào)節(jié)器的基本調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)器的基本調(diào)節(jié)規(guī)律 調(diào)節(jié)規(guī)律：調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)隨時(shí)間變化與輸入信號(hào)隨時(shí)間變調(diào)節(jié)規(guī)律：調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)隨時(shí)間變化與輸入信號(hào)隨時(shí)間變化間存在的關(guān)系?；g存在的關(guān)系。 基本規(guī)律：比例調(diào)節(jié)基本規(guī)律：比例調(diào)節(jié)(P)、積分調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)(I)、微分調(diào)節(jié)、微分調(diào)節(jié)(D)，組合。，組合。一、比例調(diào)節(jié)一、比例調(diào)節(jié)(P) 調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)按一定比例、無滯調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)按一定比例、無滯后、無慣性地重現(xiàn)輸人信號(hào)的變化規(guī)律。后、無慣性地重現(xiàn)輸人信號(hào)的變化規(guī)律。 y(t)Kpx(t) (6-1) 調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)、比例系數(shù)調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)、比例系數(shù)Kp越大，越大，系統(tǒng)

12、系統(tǒng)靜差靜差越小，調(diào)節(jié)精度越高；但越小，調(diào)節(jié)精度越高；但Kp過過大，會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生自激振蕩。大，會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生自激振蕩。6.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)比例帶比例帶P：比例系數(shù)比例系數(shù)Kp的倒數(shù)。的倒數(shù)。P越小，越小，靜差靜差越小，調(diào)節(jié)精度越高；越小，調(diào)節(jié)精度越高；但但P過小，會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生自激振蕩。過小，會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生自激振蕩。6.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)maxmax1100%(64)PxPKy材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)二、積分調(diào)節(jié)二、積分調(diào)節(jié)(I) 輸出信號(hào)與輸出信號(hào)與“輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分”成成正比關(guān)系。正比關(guān)

13、系。 TI為常數(shù)，表示積分速度的大小，為常數(shù)，表示積分速度的大小，TI越越大積分速度越慢，積分作用越弱。大積分速度越慢，積分作用越弱。 調(diào)節(jié)器的輸出量不僅與偏差的大小有關(guān)，調(diào)節(jié)器的輸出量不僅與偏差的大小有關(guān)，而且與偏差存在的時(shí)間有關(guān)。只要偏差存而且與偏差存在的時(shí)間有關(guān)。只要偏差存在，輸出就會(huì)隨時(shí)間不斷增加，直到偏差在，輸出就會(huì)隨時(shí)間不斷增加，直到偏差消失積分作用才停止。積分作用使輸出停消失積分作用才停止。積分作用使輸出停留的新位置，不存在靜差。留的新位置，不存在靜差。 積分作用動(dòng)作緩慢，不能及時(shí)克服干擾積分作用動(dòng)作緩慢，不能及時(shí)克服干擾的影響，控制作用滯后，過渡過程延長，的影響，控制作用滯后，

14、過渡過程延長，甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。積分調(diào)節(jié)很少甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。積分調(diào)節(jié)很少單獨(dú)使用，常與比例調(diào)節(jié)組合使用。單獨(dú)使用，常與比例調(diào)節(jié)組合使用。6.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)1( )( )d(65)Iy tx ttT材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)三、比例積分調(diào)節(jié)三、比例積分調(diào)節(jié)(PI) 兩種調(diào)節(jié)作用的綜合，使被調(diào)量較快地趨向兩種調(diào)節(jié)作用的綜合，使被調(diào)量較快地趨向穩(wěn)定，存在的靜差被積分作用逐漸消除，得到穩(wěn)定，存在的靜差被積分作用逐漸消除，得到無差調(diào)節(jié)效果。無差調(diào)節(jié)效果。 如果由于某原因，偏差一時(shí)無法消除，那么如果由于某原因，偏差一時(shí)無法消除，那么調(diào)節(jié)器將不斷積分下去，輸出不

15、斷增加調(diào)節(jié)器將不斷積分下去，輸出不斷增加(或減少或減少)直至調(diào)節(jié)器深度飽和直至調(diào)節(jié)器深度飽和(積分飽和積分飽和)，調(diào)節(jié)器失控，調(diào)節(jié)器失控造成事故。造成事故。比例帶比例帶P和積分常數(shù)和積分常數(shù)TI應(yīng)選擇恰當(dāng)。應(yīng)選擇恰當(dāng)。6.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)11( )( )( )d(67)Iy tx tx ttPT材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)四、微分調(diào)節(jié)四、微分調(diào)節(jié)(D) 微分調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)與微分調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)與“輸入信號(hào)的變化輸入信號(hào)的變化速率速率”成正比關(guān)系。成正比關(guān)系。 TD是微分時(shí)間。是微分時(shí)間。 理想的微分作用：階躍輸入信導(dǎo)的變化率理想的微分作用：階躍輸入信導(dǎo)的變化率無限大，

16、輸出也應(yīng)無限大。圖無限大，輸出也應(yīng)無限大。圖6-21a 實(shí)際：階躍輸入信導(dǎo)時(shí)，輸出突跳一個(gè)較實(shí)際：階躍輸入信導(dǎo)時(shí)，輸出突跳一個(gè)較大值，然后按指數(shù)曲線衰減至零。跳躍越高，大值，然后按指數(shù)曲線衰減至零。跳躍越高，衰減得越饅，微分作用越強(qiáng)。圖衰減得越饅，微分作用越強(qiáng)。圖6-21b 6.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)d ( )( )dDx ty tTt(6-9)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù) 微分作用特點(diǎn)：微分作用特點(diǎn)： 1. 調(diào)節(jié)輸出只響應(yīng)偏差變化速率，即使偏差值不大，只要出現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出只響應(yīng)偏差變化速率，即使偏差值不大，只要出現(xiàn)變化趨勢馬上就由微分作用及時(shí)產(chǎn)生輸出變化趨勢馬上就由微分作用

17、及時(shí)產(chǎn)生輸出，以抑制偏差連續(xù)增長，以抑制偏差連續(xù)增長，有超前調(diào)節(jié)作用有超前調(diào)節(jié)作用； 2. 輸出不能響應(yīng)偏差值大小，如有固定的偏差，即使數(shù)值很大輸出不能響應(yīng)偏差值大小，如有固定的偏差，即使數(shù)值很大也不會(huì)有微分作用產(chǎn)生的輸出，因此也就也不會(huì)有微分作用產(chǎn)生的輸出，因此也就不能消除靜差不能消除靜差； 3. 如有變化很慢的偏差，微分作用也很小，會(huì)使系統(tǒng)很長時(shí)間如有變化很慢的偏差，微分作用也很小，會(huì)使系統(tǒng)很長時(shí)間積累產(chǎn)生根大的靜差。積累產(chǎn)生根大的靜差。 所以實(shí)際系統(tǒng)中不會(huì)單獨(dú)使用微分作用，常與比例或比例積分所以實(shí)際系統(tǒng)中不會(huì)單獨(dú)使用微分作用，常與比例或比例積分合成合成PD、PID調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器。6.3

18、6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)五、比例微分調(diào)節(jié)五、比例微分調(diào)節(jié)(PD) 調(diào)節(jié)器輸出與輸入的關(guān)系：調(diào)節(jié)器輸出與輸入的關(guān)系： 在斜坡信號(hào)作用下，相同輸出下，在斜坡信號(hào)作用下，相同輸出下，有有比例和微分作用比例和微分作用的的A點(diǎn)比點(diǎn)比僅有比例作僅有比例作用用的的B點(diǎn)要提前一個(gè)時(shí)間點(diǎn)要提前一個(gè)時(shí)間t2-tl，調(diào)節(jié)作，調(diào)節(jié)作用更為及時(shí)，此提前時(shí)間正是微分時(shí)用更為及時(shí)，此提前時(shí)間正是微分時(shí)間間TD，故，故TD又稱為超前時(shí)間又稱為超前時(shí)間。6.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)d ( )( )( )(6 11)dPDx ty tKx tTt材料加工測試技術(shù)材料加工

19、測試技術(shù)6.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)六、比例積分微分調(diào)節(jié)（六、比例積分微分調(diào)節(jié)（PID） 具有比例、積分、微分具有比例、積分、微分3種作用，綜合了比例控制的快速有力、種作用，綜合了比例控制的快速有力、積分控制的消除靜差以及微分控制的超前預(yù)測功能。其理想動(dòng)態(tài)積分控制的消除靜差以及微分控制的超前預(yù)測功能。其理想動(dòng)態(tài)特性表達(dá)式為：特性表達(dá)式為： PID調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)器：P、TI、TD選擇適當(dāng)，可獲得較高的控制質(zhì)量。選擇適當(dāng)，可獲得較高的控制質(zhì)量。6.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)1d ( )( )( )( )d(6 14)dPDIx ty tK

20、x tx ttTTt材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)6.3.2 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律的選型調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律的選型 1）調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)不同對(duì)象的調(diào)節(jié)質(zhì)量）調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)不同對(duì)象的調(diào)節(jié)質(zhì)量 一、當(dāng)對(duì)象調(diào)節(jié)的時(shí)間常數(shù)一、當(dāng)對(duì)象調(diào)節(jié)的時(shí)間常數(shù)T較大、純滯后較小，即較大、純滯后較小，即 /T很小，很小，引入微分作用可獲得良好的效果。各種調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的影引入微分作用可獲得良好的效果。各種調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響以響以PID作用最好，作用最好，PD作用較好，作用較好，P作用次之，作用次之，PI作用則較差。作用則較差。 二、當(dāng)對(duì)象調(diào)節(jié)的時(shí)間常數(shù)較小、純滯后較大，即二、當(dāng)對(duì)象調(diào)節(jié)的時(shí)間常數(shù)較小、純滯后較大，即 (T/2)

21、時(shí)，時(shí)，采用微分作用對(duì)改善調(diào)節(jié)質(zhì)量的效果不太大。采用微分作用對(duì)改善調(diào)節(jié)質(zhì)量的效果不太大。 三、當(dāng)對(duì)象調(diào)節(jié)的三、當(dāng)對(duì)象調(diào)節(jié)的T較小，而負(fù)荷變化很快時(shí)，引入微分作用和較小，而負(fù)荷變化很快時(shí)，引入微分作用和積分作用都會(huì)引起系統(tǒng)振蕩，對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量影響很大。如果對(duì)象調(diào)積分作用都會(huì)引起系統(tǒng)振蕩，對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量影響很大。如果對(duì)象調(diào)節(jié)的節(jié)的T很小，采用反微分作用對(duì)改善調(diào)節(jié)質(zhì)量效果良好。很小，采用反微分作用對(duì)改善調(diào)節(jié)質(zhì)量效果良好。 四、當(dāng)對(duì)象滯后很大，且負(fù)荷變化也很大，而調(diào)節(jié)質(zhì)量要求又四、當(dāng)對(duì)象滯后很大，且負(fù)荷變化也很大，而調(diào)節(jié)質(zhì)量要求又較高時(shí)，可以采用比例積分微分作用。較高時(shí)，可以采用比例積分微分作用。 五、當(dāng)負(fù)荷

22、變化很大，對(duì)象純滯后也較大時(shí)，采用比例積分微五、當(dāng)負(fù)荷變化很大，對(duì)象純滯后也較大時(shí)，采用比例積分微分作用也很難達(dá)到控制質(zhì)量的要求，這時(shí)需要采用多回路調(diào)節(jié)系分作用也很難達(dá)到控制質(zhì)量的要求，這時(shí)需要采用多回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)和其它復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。統(tǒng)和其它復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。6.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)2）調(diào)節(jié)器的選型原則）調(diào)節(jié)器的選型原則P197-198 先了解被控對(duì)象的特性，熟悉各種調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律和工作性先了解被控對(duì)象的特性，熟悉各種調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律和工作性能。表能。表6-1是各種調(diào)節(jié)器的適用情況。是各種調(diào)節(jié)器的適用情況。p1986.3 6.3 溫度的連續(xù)調(diào)

23、節(jié)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)材料加工測試技術(shù)材料加工測試技術(shù)兩位調(diào)節(jié)器兩位調(diào)節(jié)器屬于簡單的調(diào)節(jié)方式，一般適用于對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量要求不太高屬于簡單的調(diào)節(jié)方式，一般適用于對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量要求不太高的場合。的場合。P調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)的適用范圍很廣，它對(duì)調(diào)節(jié)的作用和擾動(dòng)作用的響應(yīng)均迅速，的適用范圍很廣，它對(duì)調(diào)節(jié)的作用和擾動(dòng)作用的響應(yīng)均迅速，調(diào)節(jié)質(zhì)量在一般情況下都較高。但這種調(diào)節(jié)器存在靜差，特別是當(dāng)負(fù)荷調(diào)節(jié)質(zhì)量在一般情況下都較高。但這種調(diào)節(jié)器存在靜差，特別是當(dāng)負(fù)荷變化幅度大且系統(tǒng)滯后較大時(shí)，靜差會(huì)更大。因此，對(duì)調(diào)節(jié)要求不太高變化幅度大且系統(tǒng)滯后較大時(shí)，靜差會(huì)更大。因此，對(duì)調(diào)節(jié)要求不太高的場合，可以選用的場合，可以選用P調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。PI調(diào)