暖通空調(diào)之自動(dòng)控制

注冊(cè)公用設(shè)備工程師

（暖通空調(diào)）自動(dòng)控制考試基本情況共9道題，18分。大綱要求自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型線性系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與對(duì)象的調(diào)節(jié)性能掌握控制系統(tǒng)的誤差分析

控制系統(tǒng)的綜合和校正

一、自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念“控制工程”基本含義信息的傳遞反饋及反饋控制開環(huán)及閉環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)成控制系統(tǒng)的分類及基本要求1、“控制工程”基本含義（1）控制工程：是一門研究“控制論”在工程中應(yīng)用的科學(xué)。（2）自動(dòng)控制：在沒有人的直接參與的條件下，利用控制器使被控對(duì)象（如機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程）的某些物理量（或工作狀態(tài)）能自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律變化（或運(yùn)行）。例1工作原理：溫度傳感器不斷測(cè)量交換器出口處的實(shí)際水溫，并在溫度控制器中與給定溫度相比較，若低于給定溫度，其偏差值使蒸汽閥門開大，進(jìn)入熱交換器的蒸汽量加大，熱水溫度升高，直至偏差為零。如果由于某種原因，冷水流量加大，則流量值由流量計(jì)測(cè)得，通過溫度控制器，開大閥門，使蒸汽量增加，提前進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)按冷水流量進(jìn)行順饋補(bǔ)償，保證熱交換器出口的水溫不發(fā)生大的波動(dòng)。

被控對(duì)象，傳感器，調(diào)節(jié)器，執(zhí)行器，被控量，給定值，主反饋，偏差，擾動(dòng)自動(dòng)控制，控制系統(tǒng)，反饋，反饋控制開環(huán)控制，前饋控制，閉環(huán)控制，優(yōu)缺點(diǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成信息的傳遞控制系統(tǒng)的分類及基本要求

（1）分類從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上，分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)

按照分析和設(shè)計(jì)的方法，通?？煞譃榫€性和非線性，時(shí)變和非時(shí)變系統(tǒng)

按照系統(tǒng)參考輸入信號(hào)變化規(guī)律，分為恒值控制系統(tǒng)和隨動(dòng)控制系統(tǒng)。

按照系統(tǒng)內(nèi)部傳輸信號(hào)的性質(zhì)，分為連續(xù)控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng)。

（2）空調(diào)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類按被調(diào)參數(shù)的給定值不同可以分為：恒值（定值）調(diào)節(jié)系統(tǒng)：恒值控制系統(tǒng)的參考輸入為常量，要求它的被控制量在任何擾動(dòng)的作用下能盡快地恢復(fù)（或接近）到原有的穩(wěn)態(tài)值。由于這類系統(tǒng)能自動(dòng)的消除或削弱各種擾動(dòng)對(duì)被控制量的影響，又稱為自鎮(zhèn)定系統(tǒng)。隨動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)：隨動(dòng)控制系統(tǒng)得參考輸入是一個(gè)變化的量，一般是隨機(jī)的。要求系統(tǒng)的被控量能快速、準(zhǔn)確地跟隨參考輸入信號(hào)的變化而變化。

（2）空空調(diào)調(diào)自自動(dòng)動(dòng)調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)系系統(tǒng)統(tǒng)的的分分類類程序序調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)系系統(tǒng)統(tǒng)：系統(tǒng)統(tǒng)中中的的給給定定值值是是按按一一定定的的規(guī)規(guī)律律變變化化的的，，給給定定值值是是時(shí)時(shí)間間的的函函數(shù)數(shù)。。系系統(tǒng)統(tǒng)是是輸輸出出信信號(hào)號(hào)按按照照一一定定的的精精度度隨隨輸輸入入而而變變化化。。如如空空調(diào)調(diào)中中的的人人工工氣氣候候室室。。計(jì)算算機(jī)機(jī)最最佳佳控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)：利利用用計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)控控制制使使系系統(tǒng)統(tǒng)達(dá)達(dá)到到最最佳佳控控制制。。最最佳佳是是指指空空調(diào)調(diào)系系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)給給定定的的評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)函函數(shù)數(shù)（（性性能能指指標(biāo)標(biāo)））為為最最佳佳，，既既能能好好最最小小的的控控制制。。（3）基本本要要求求穩(wěn)定定性性：穩(wěn)穩(wěn)定定性性是是保保證證控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)正正常常工工作作的的先先決決條條件件。。如如穩(wěn)穩(wěn)定定的的恒恒值值控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)，，被被控控量量偏偏離離期期望望的的初初始始偏偏差差應(yīng)應(yīng)隨隨時(shí)時(shí)間間的的增增長(zhǎng)長(zhǎng)逐逐漸漸減減小小并并趨趨于于零零。。平穩(wěn)穩(wěn)性性：：如果果控控制制過過程程中中出出現(xiàn)現(xiàn)被被控控量量圍圍繞繞給給定定值值的的擺擺動(dòng)動(dòng)或或稱稱振振蕩蕩，，振振蕩蕩的的幅幅值值和和頻頻率率都都不不能能過過大大。。（3）基本本要要求求快速速性性：控控制制過過程程的的總總體體調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)時(shí)時(shí)間間應(yīng)應(yīng)有有所所限限制制，，應(yīng)應(yīng)盡盡快快進(jìn)進(jìn)入入穩(wěn)穩(wěn)定定狀狀態(tài)態(tài)。。準(zhǔn)確性性（精精確性性）：控制制系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)入入穩(wěn)定定狀態(tài)態(tài)后，，系統(tǒng)統(tǒng)的期期望輸輸出與與實(shí)際際輸出出之間間的差差值，，差值值越小小準(zhǔn)確確性越越好。。是系系統(tǒng)的的穩(wěn)態(tài)態(tài)性能能。例1反饋的的概念念、反反饋控控制反饋——將輸出出量直直接或或間接接送回回到系系統(tǒng)的的輸入入端，，并與與輸入入信號(hào)號(hào)比較較的過過程稱稱為反反饋。。反饋控控制的的實(shí)質(zhì)質(zhì)：按按偏差差控制制。例2選擇題題1）開環(huán)環(huán)控制制系統(tǒng)統(tǒng)的輸輸出（（BD）。A參與系系統(tǒng)的的反饋饋調(diào)節(jié)節(jié)C到輸入入有反反饋通通道B不參與與系統(tǒng)統(tǒng)的反反饋調(diào)調(diào)節(jié)D到輸入入無反反饋通通道2)閉環(huán)控控制系系統(tǒng)的的輸出出（AC）。A參與系系統(tǒng)的的反饋饋調(diào)節(jié)節(jié)C到輸入入有反反饋通通道B不參與與系統(tǒng)統(tǒng)的反反饋調(diào)調(diào)節(jié)D到輸入入無反反饋通通道3)前饋控控制系系統(tǒng)是是（BC）。A閉環(huán)控控制系系統(tǒng)C按干擾擾信號(hào)號(hào)進(jìn)行行補(bǔ)償償?shù)南迪到y(tǒng)B開環(huán)控控制系系統(tǒng)D能抑制制不可可測(cè)量量的擾擾動(dòng)的的系統(tǒng)統(tǒng)例2選擇題題4)控制系系統(tǒng)基基本性性能的的要求求（ABCD）。A穩(wěn)定性性B快速性性C平穩(wěn)性性D準(zhǔn)確性性5)按給定定信號(hào)號(hào)的特特點(diǎn)控控制系系統(tǒng)可可分為為（））。A恒值系系統(tǒng)C程序控控制系系統(tǒng)B隨動(dòng)系系統(tǒng)D計(jì)算機(jī)機(jī)控制制系統(tǒng)統(tǒng)6）按控控制信信號(hào)的的形式式控制制系統(tǒng)統(tǒng)可分分為（（CD）。A線性控控制系系統(tǒng)C連續(xù)控控制系系統(tǒng)B非線性性控制制系統(tǒng)統(tǒng)D離散控控制系系統(tǒng)例2選擇題題7)閉環(huán)控控制系系統(tǒng)的的組成成（ABCD）。A被控對(duì)對(duì)象B調(diào)節(jié)器器C執(zhí)行器器D測(cè)量變變送器器下列各各式是是描述述系統(tǒng)統(tǒng)的微微分方方程，，其中中，r(t)為輸入變量，，c（t）為輸出量二、控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)學(xué)模型控制系統(tǒng)各環(huán)環(huán)節(jié)的特性控制系統(tǒng)微分分方程的擬定定與求解拉普拉斯變換換與反變換傳遞函數(shù)及其其方塊圖被控對(duì)象的特特性對(duì)象的自平衡是指當(dāng)當(dāng)干擾不大或或負(fù)荷變化不不大時(shí)，即使使沒有調(diào)節(jié)作作用，被調(diào)節(jié)節(jié)參數(shù)變化到到某個(gè)新的穩(wěn)穩(wěn)定值，從而而恢復(fù)平衡狀狀態(tài)。對(duì)象達(dá)到自平平衡所經(jīng)歷的的過程叫做自自平衡過程。。有自平衡能能力的被控對(duì)對(duì)象輸出重新新穩(wěn)定，無自自平衡能力的的被控對(duì)象輸輸出一直增加加，無法穩(wěn)定定。下圖所示為室室溫自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)，不考慮室溫控控制對(duì)象的滯滯后。被控對(duì)象：干擾通道的增增量微分方程程式為調(diào)節(jié)通道的增增量微分方程程式為溫度對(duì)象的增增量微分方程程假定送風(fēng)溫度度穩(wěn)定，即為階躍信號(hào)，則由于實(shí)際的房房間對(duì)象存在在著傳遞滯后后被控對(duì)象的特特性參數(shù)放大系數(shù)K：被控對(duì)象輸出出量的增量的的穩(wěn)態(tài)值與輸輸入量的增量量的比值。是被控對(duì)象的的靜態(tài)特性參參數(shù)，決定輸輸入信號(hào)對(duì)穩(wěn)穩(wěn)定值的影響響。放大系數(shù)越大大，被控量對(duì)對(duì)輸入量的變變化越靈敏，，穩(wěn)定性差；；放大系數(shù)越越小，對(duì)象控控制靈敏度差差，但穩(wěn)定性性好。被控對(duì)象的特特性參數(shù)時(shí)間常數(shù)T：為對(duì)象在階躍躍擾動(dòng)作用下下，被控量以以初始最大速速度變化到穩(wěn)穩(wěn)態(tài)之所需的的時(shí)間。如（2）中的T1。因此時(shí)間常數(shù)數(shù)反映了被控控對(duì)象在階躍躍擾動(dòng)作用下下到達(dá)新穩(wěn)定定值的快慢，，表示被控對(duì)象象慣性大小的的常數(shù)，時(shí)間常數(shù)大，，慣性大。時(shí)間常數(shù)大，，被控對(duì)象慣慣性大，被控控量變化速度度慢，控制較較平穩(wěn)；時(shí)間間常數(shù)小，慣慣性小，被控控量變化速度度快，不易控控制。被控對(duì)象的特特性參數(shù)滯后時(shí)間被控對(duì)象的被被控量的變化化落后于干擾擾的現(xiàn)象為滯滯后。滯后分分純滯后和過過渡滯后。純滯后：又稱稱傳遞滯后，，由于物料量量或能量的傳傳送過程需要要一定的時(shí)間間而造成的。。如（3）中的過渡滯后：又又稱容量滯后后。對(duì)象的容容量系數(shù)和阻阻力越大，容容量的個(gè)數(shù)越越多，則過渡渡滯后時(shí)間越越長(zhǎng)，過渡過過程就越慢實(shí)際對(duì)象中，，純滯后和過過渡滯后很難難嚴(yán)格區(qū)別，，故統(tǒng)稱為滯滯后時(shí)間。滯后的存在不不利于控制，，因此在設(shè)計(jì)計(jì)和安裝控制制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)應(yīng)盡量把滯后后調(diào)到最小。。調(diào)節(jié)器的特性性線性控制規(guī)律律的微分方程程：比例規(guī)律：比例積分規(guī)律律：比例積分微分分規(guī)律：P——調(diào)節(jié)器的輸出出信號(hào)；e——調(diào)節(jié)器的輸入入信號(hào)，即被被控量的測(cè)量量值與給定值值之差，偏差差；—積分時(shí)間，分分（min）；—微分時(shí)間，分分（min）；—調(diào)節(jié)器的放大大系數(shù)。非線性控制規(guī)規(guī)律的微分方方程：雙位調(diào)節(jié)規(guī)律律系統(tǒng)各環(huán)節(jié)微微分方程式的的形式為：被控對(duì)象：溫度傳感器：：調(diào)節(jié)器（包括括比較元件））：執(zhí)行器=K3P以室溫作為系系統(tǒng)輸出的微微分方程式在恒值調(diào)節(jié)系系統(tǒng)中，給定值是不變變的，被控量的變變化來源于外外界干擾，選選干擾作用為為輸入量。系統(tǒng)在給定作作用下的微分分方程式：系統(tǒng)在干擾作作用下的微分分方程式：系統(tǒng)微分方程程的求解系統(tǒng)的微分方方程為二階線線性常系數(shù)微微分方程，其其解為齊次方方程的通解和和非齊次方程程的特解之和和。當(dāng)系統(tǒng)中各個(gè)個(gè)參數(shù)確定后后，微分方程程中的各個(gè)系系數(shù)就可確定定，這時(shí)可根根據(jù)系統(tǒng)方程程來具體求解解。需回憶高等數(shù)數(shù)學(xué)中二階常常系數(shù)微分方方程的求取方方法。特征根根不同時(shí)，解解的形式不同同。拉普拉斯變換換與反變換1、拉普拉斯變變換（1）定義：函數(shù)f(t)，t為實(shí)變量。如如線性積分（s為復(fù)變量δ+jω）存在，則稱稱其為函數(shù)f(t)的拉普拉斯變變換，簡(jiǎn)稱拉拉氏變換。變變換后得到的的新函數(shù)應(yīng)是是復(fù)變量s的函數(shù)，記作作F(s)或L[f(t)]即稱F(s)為f(t)的變換函數(shù)或或象函數(shù)，而而f(t)為F(s)的原函數(shù)。（2）常用拉氏變變換定理1）線性定理2）微分定理3）積分定理4）時(shí)滯定理5）初值定理6）終值定理7）實(shí)域中的位位移定理或滯滯后定理8)復(fù)域中的位移移定理2、拉普拉斯反反變換（1）定義（2）計(jì)算1）A(s)=0無重根2）A(s)=0有重根重根部分的各各項(xiàng)系數(shù)求反變換即得得f(t)3、常用函數(shù)的的拉氏變換表表見p175表4-1。例的的原函數(shù)為為傳遞函數(shù)及其其方塊圖1、傳遞函數(shù)（1）定義：零初初始條件下，，線性定常系系統(tǒng)輸出量拉拉氏變換與輸輸入量拉氏變變換之比。設(shè)線性定常系系統(tǒng)的微分方方程為1、傳遞函數(shù)設(shè)初始值為零零，對(duì)上式兩兩端進(jìn)行拉氏氏變換，得則系統(tǒng)傳遞函函數(shù)2、方塊圖（1）概念：方塊塊圖即系統(tǒng)方方塊圖，也稱稱為系統(tǒng)動(dòng)態(tài)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，是是系統(tǒng)中每個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)的功能能和信號(hào)流向向的圖解表示示。方塊圖表表明了系統(tǒng)中中各種環(huán)節(jié)間間的相互關(guān)系系。其組成如如下所示：1）信號(hào)線：表示示信號(hào)輸入、、輸出通道，，箭頭代表信信號(hào)傳遞方向向；2）綜合點(diǎn)（比比較點(diǎn)）也稱相加點(diǎn)，，表示幾個(gè)信信號(hào)相加減，，叉圈符號(hào)的的輸出量為諸諸信號(hào)的代數(shù)數(shù)和；±3）引出點(diǎn)：表表示同一信號(hào)號(hào)傳遞到幾個(gè)個(gè)地方4）傳遞方框方框兩側(cè)應(yīng)為為輸入信號(hào)和和輸出信號(hào)線線，方框內(nèi)寫寫入該輸入、、輸出之間的的傳遞函數(shù)G(s)。G(s)（2）方塊圖的連連接和等效變變換1）串聯(lián)連接若干個(gè)環(huán)節(jié)串串聯(lián)連接的總總傳遞函數(shù)等等于各環(huán)節(jié)傳傳遞函數(shù)之積積。G1(s)G3(s)G2(s)X1X2RCG(s)RCG(s)=G1(s)G2(s)G3(s)G(s)=（2）方塊圖的連連接和等效變變換2）并聯(lián)連接G3(s)

G1(s)G2(s)R(s)C(s)++

G(s)

R(s)C(s)G(s)=G1(s)+G2(s)+G3(s)若干個(gè)環(huán)節(jié)串串聯(lián)連接的總總傳遞函數(shù)等等于各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)之和和。G(s)=（2）方塊圖的連連接和等效變變換3）反饋連接G(s)H(s)R(s)B(s)C(s)+-+E(s)H(s)=1時(shí)，單位位反饋E(s)=R(s)-B(s)----偏差信號(hào)號(hào)前向通道道+反饋通道道=閉環(huán)回路路開環(huán)傳遞遞函數(shù)G(s)H(s)=前向通道道傳遞函函數(shù)G(s)=H(s)=1時(shí)G(s)H(s)=G(s)閉環(huán)傳遞遞函數(shù)=3）反饋連連接負(fù)反饋：：正反饋：：==4)引出點(diǎn)和和比較點(diǎn)點(diǎn)和方塊塊之間的的移動(dòng)例G1G2G3G4G5G6R(S)C(S)__+++計(jì)算（1）結(jié)構(gòu)如如等效變變換（2）梅遜公公式——從輸入節(jié)節(jié)點(diǎn)到輸輸出節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的前向向通路（（自身不不能有重重復(fù)的路路徑）的的總條數(shù)數(shù)?！獜妮斎牍?jié)節(jié)點(diǎn)到輸輸出節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的第條條前向通通路的傳傳遞函數(shù)數(shù)。——為特征式式，由系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖中各各回路傳傳遞函數(shù)數(shù)確定：：式中——所有單獨(dú)獨(dú)回路傳傳遞函數(shù)數(shù)之和；；——所有存在在的兩個(gè)個(gè)互不接接觸的單單獨(dú)回路傳遞遞函數(shù)乘乘積之和和；——所有存在在的三個(gè)個(gè)互不接接觸的單單獨(dú)回路傳遞遞函數(shù)乘乘積之和和?！獮榈跅l條前向向通路特特征式的的余因子子式，即在結(jié)構(gòu)構(gòu)圖中，，除去與與第條條前前向通路路接觸的的回路后的的值值的剩余余部分。。回路傳傳遞函函數(shù)是是指反反饋回回路的的前向向通路路（道道）和反饋饋通路路（道道）函函數(shù)的的乘積積，并并且包包含表表示反饋極極性的的正、、負(fù)號(hào)號(hào)。3、典型型環(huán)節(jié)節(jié)的傳傳遞函函數(shù)及及其方方塊圖圖1）放大大（比比例））環(huán)節(jié)節(jié)KR(s)C(s)K——常數(shù)，，稱放放大系系數(shù)或或增益益。2)積分環(huán)環(huán)節(jié)3)理想微微分環(huán)環(huán)節(jié)s積分環(huán)環(huán)節(jié)具具有記記憶特特性，，可用用來改改善系系統(tǒng)的的靜態(tài)態(tài)特性性微分環(huán)環(huán)節(jié)反反映變變化趨趨勢(shì)，，可用用來改改善系系統(tǒng)的的動(dòng)態(tài)態(tài)特性性實(shí)際微微分環(huán)環(huán)節(jié)實(shí)際上上可以以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的微微分環(huán)環(huán)節(jié)都都具有有一定定的慣慣性，，它的的微分分方程程和傳傳遞函函數(shù)分分別是是4）慣性環(huán)環(huán)節(jié)T—慣性環(huán)環(huán)節(jié)時(shí)時(shí)間常常數(shù)5）二階階振蕩蕩環(huán)節(jié)節(jié)6)純滯后后環(huán)節(jié)節(jié)例3選擇題題1）系統(tǒng)統(tǒng)的傳傳遞函函數(shù)取取決于于（AB）。A系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)B固有參參數(shù)C輸入量量的形形式D輸出量量的形形式2)系統(tǒng)的的傳遞遞函數(shù)數(shù)(ABC).A是復(fù)變變量s的有利利真分分式B只有自自身結(jié)結(jié)構(gòu)和和參數(shù)數(shù)有關(guān)關(guān)C是單位位脈沖沖響應(yīng)應(yīng)的拉拉氏變變換D可以反反映零零輸入入下的的動(dòng)態(tài)態(tài)特性性ABC三、線性系系統(tǒng)的的分析析與設(shè)設(shè)計(jì)基本調(diào)調(diào)節(jié)規(guī)規(guī)律及及實(shí)現(xiàn)現(xiàn)方法法控制系系統(tǒng)的的一階階瞬態(tài)態(tài)響應(yīng)應(yīng)二階瞬瞬態(tài)響響應(yīng)頻率特特性的的基本本概念念頻率特特性的的表示示方法法調(diào)節(jié)器器的特特性對(duì)對(duì)調(diào)節(jié)節(jié)質(zhì)量量的影影響二階系系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)計(jì)方法法（一））基本調(diào)調(diào)節(jié)規(guī)規(guī)律及及實(shí)現(xiàn)現(xiàn)方法法調(diào)節(jié)器器本身身是一一個(gè)帶帶反饋饋的小小系統(tǒng)統(tǒng)，各各種調(diào)調(diào)節(jié)規(guī)規(guī)律使使通過過改變變反饋饋環(huán)節(jié)節(jié)的特特性來來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的。。為了將將調(diào)節(jié)節(jié)器內(nèi)內(nèi)部的的反饋饋環(huán)節(jié)節(jié)與室室溫調(diào)調(diào)節(jié)系系統(tǒng)的的反饋饋環(huán)節(jié)節(jié)區(qū)分分開來來，將將調(diào)節(jié)節(jié)器內(nèi)內(nèi)部的的反饋饋環(huán)節(jié)節(jié)稱為為調(diào)節(jié)節(jié)器內(nèi)內(nèi)反饋饋。1、基本本調(diào)節(jié)節(jié)規(guī)律律設(shè)調(diào)節(jié)節(jié)器的的輸入入為，，輸輸出為為y。室溫溫線性性調(diào)節(jié)節(jié)器的的各種種基本本規(guī)律律見表表3-1。2、調(diào)節(jié)節(jié)器的的內(nèi)反反饋實(shí)現(xiàn)調(diào)調(diào)節(jié)器器的各各種調(diào)調(diào)節(jié)規(guī)規(guī)律的的主要要方法法是在在調(diào)節(jié)節(jié)器內(nèi)內(nèi)部采采用反反饋。。內(nèi)反反饋回回路中中采用用各種種不同同的環(huán)環(huán)節(jié)，，就可可得到到各種種不同同的調(diào)調(diào)節(jié)規(guī)規(guī)律。?！礙WR(s)+-圖3-1調(diào)節(jié)器器的內(nèi)內(nèi)反饋饋調(diào)節(jié)器器的內(nèi)內(nèi)反饋饋的基基本原原理〉K放大器器是一一個(gè)比比例環(huán)環(huán)節(jié)，，其傳傳遞函函數(shù)調(diào)節(jié)器器的傳傳遞函函數(shù)放大器器的放放大倍倍數(shù)越越大，，則越越小。。調(diào)節(jié)器器的內(nèi)內(nèi)反饋饋的基基本原原理3、比例例積分分（PI）調(diào)節(jié)節(jié)器為實(shí)際際的微微分環(huán)環(huán)節(jié)（二））控制系系統(tǒng)的的一階階瞬態(tài)態(tài)響應(yīng)應(yīng)1、數(shù)學(xué)學(xué)模型型描述一一階系系統(tǒng)動(dòng)動(dòng)態(tài)特特性的的微分分方程程式的的一般般標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)形式式是c(t)????????輸出量量;r(t)????????輸入量量;T???????時(shí)間常常數(shù),表示系系統(tǒng)的的慣性性。一階系系統(tǒng)的的閉環(huán)環(huán)傳遞遞函數(shù)數(shù)為2、一階階系統(tǒng)統(tǒng)的單單位階階躍響響應(yīng)2、一階階系統(tǒng)統(tǒng)的單單位階階躍響響應(yīng)由r(t)=1(t)，R(s)=1/s,則系統(tǒng)統(tǒng)過渡渡過程程（即即系統(tǒng)統(tǒng)輸出出）的的拉氏氏變換換式為為=1代表穩(wěn)穩(wěn)態(tài)分分量，，代代表表瞬態(tài)態(tài)分量量2、一階階系統(tǒng)統(tǒng)的單單位階階躍響響應(yīng)顯然，，一階階系統(tǒng)統(tǒng)的單單位階階躍響響應(yīng)曲曲線是是一條條由零零開始始，按按指數(shù)數(shù)規(guī)律律單調(diào)調(diào)上升升的，，最終終趨于于1的曲線線。響響應(yīng)曲曲線也也是具具有非非振蕩蕩特征征，故故也稱稱為非非周期期響應(yīng)應(yīng)。過渡過過程時(shí)時(shí)間=（3~4）T例由純積積分環(huán)環(huán)節(jié)經(jīng)經(jīng)單位位反饋饋而形形成的的閉環(huán)環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)超調(diào)調(diào)量為為（））（A）0（B）16.3%（C）無超超量（（D）以上上都對(duì)對(duì)（三））二階瞬瞬態(tài)響響應(yīng)凡可用用二階階微分分方程程描述述的系系統(tǒng)，，稱為為二階階系統(tǒng)統(tǒng)。1、二階階系統(tǒng)統(tǒng)的數(shù)數(shù)學(xué)模模型（（以室室溫自自動(dòng)調(diào)調(diào)節(jié)系系統(tǒng)在在給定定作用用下為為例））當(dāng)給定定作用用為階階躍輸輸入時(shí)時(shí)，系系統(tǒng)的的微分分方程程為：：兩邊進(jìn)進(jìn)行拉拉氏變變換，，得傳傳遞函函數(shù)為為（零零初始始條件件）2、二階階系統(tǒng)統(tǒng)的單單位階階躍響響應(yīng)求(3-1)的拉氏氏反變變換，，分三三種情情況討討論。。圖3-2二階系系統(tǒng)的的單位位階躍躍響應(yīng)應(yīng)通用用曲線線（1）過阻阻尼二二階系系統(tǒng)的的階躍躍響應(yīng)應(yīng)(2)臨界阻阻尼情情況二階系系統(tǒng)的的特征征根為為兩個(gè)個(gè)相等等的負(fù)負(fù)實(shí)根根，單位階階躍響響應(yīng)表表達(dá)式式為：：(3)欠阻尼尼（0＜＜＜1）情況況二階系系統(tǒng)的的特征征根為為兩個(gè)個(gè)不相相等的的負(fù)實(shí)實(shí)根單位階階躍響響應(yīng)表表達(dá)式式為超調(diào)量量，衰衰減比比，峰峰值時(shí)時(shí)間，，過渡渡過程程時(shí)間間，靜靜差，，振蕩蕩周期期值變化化(增大)對(duì)動(dòng)態(tài)態(tài)性能能（））的影響響減小，，減小例（四））頻率特特性基基本概概念頻率特特性法法是一一種圖圖解分分析法法，通過系系統(tǒng)的的頻率率特性性來分分析系系統(tǒng)性性能的的。不不僅適適用于于線性性定常常系統(tǒng)統(tǒng)，還還適用用于純純滯后后環(huán)節(jié)節(jié)和部部分非非線性性環(huán)節(jié)節(jié)的分分析。。1、頻率特特性的的定義義：在正正弦輸輸入下下，線線性定定常系系統(tǒng)輸輸出的的穩(wěn)態(tài)態(tài)分量量與輸輸入的的復(fù)數(shù)數(shù)比。。2、幅頻特特性：穩(wěn)態(tài)態(tài)時(shí)，，線性性定常常系統(tǒng)統(tǒng)輸出出與輸輸入的的幅值值比。。3、相頻特特性：：穩(wěn)態(tài)時(shí)時(shí)，線線性定定常系系統(tǒng)輸輸出信信號(hào)與與輸入入信號(hào)號(hào)的相相位差差。典型環(huán)環(huán)節(jié)的的頻率率特性性比例積分理想微微分慣性一階微微分二階振振蕩純滯后后(五)頻率特特性表表示方方法頻率特特性可可用圖圖形表表示，，有對(duì)對(duì)數(shù)坐坐標(biāo)圖圖、極極坐標(biāo)標(biāo)圖1、極坐坐標(biāo)圖圖：又稱稱幅相相頻率率特性性曲線線或幅幅相曲曲線。。當(dāng)輸入入信號(hào)號(hào)的頻頻率由由變化化時(shí)，，相量量的幅幅值和和相位位也隨隨之作作相應(yīng)應(yīng)的變變化，，其端端點(diǎn)在在復(fù)平平面上上移動(dòng)動(dòng)的軌軌跡。。圖3-3為慣性性環(huán)節(jié)節(jié)的極極坐標(biāo)標(biāo)圖。。1、極坐坐標(biāo)圖圖(圖3-3)圖3-3慣性環(huán)環(huán)節(jié)的的極坐坐標(biāo)圖圖典型環(huán)環(huán)節(jié)比例積分理想微微分慣性一階微微分二階振振蕩純滯后后2、對(duì)數(shù)數(shù)坐標(biāo)標(biāo)圖又稱對(duì)對(duì)數(shù)頻頻率特特性曲曲線或或伯德德圖，，由對(duì)對(duì)數(shù)幅幅頻曲曲線和和對(duì)數(shù)數(shù)相頻頻曲線線組成成。對(duì)數(shù)幅幅頻曲曲線橫橫坐標(biāo)標(biāo)頻率率按按分分度度，單單位為為rad/s。縱坐坐標(biāo)按按分分度，，單位位為分分貝[dB]。對(duì)數(shù)數(shù)相頻頻曲線線的縱縱坐標(biāo)標(biāo)按線線性分分度，，單位位為度度（o）。圖3-4為伯德德圖的的橫坐坐標(biāo)和和的的對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)系系。頻頻率每每變變化一一倍，，稱為為一個(gè)個(gè)倍頻頻程；；頻率率每變變化十十倍，，稱為為一個(gè)個(gè)十倍倍頻程程。圖3-4軸的對(duì)對(duì)數(shù)分分度典型環(huán)環(huán)節(jié)比例積分理想微微分慣性一階微微分二階振振蕩純滯后后例(六)調(diào)節(jié)器器的特特性對(duì)對(duì)調(diào)調(diào)節(jié)質(zhì)質(zhì)量的的影響響調(diào)節(jié)系系統(tǒng)的的調(diào)節(jié)節(jié)規(guī)律律是通通過調(diào)調(diào)節(jié)器器來實(shí)實(shí)現(xiàn)的的，當(dāng)當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)對(duì)象象、測(cè)測(cè)量變變送元元件和和執(zhí)行行器確確定后后，調(diào)調(diào)節(jié)系系統(tǒng)的的調(diào)節(jié)節(jié)質(zhì)量量主要要取決決于調(diào)調(diào)節(jié)器器的特特性調(diào)節(jié)器的特性性取決于它的的特性參數(shù)，，即放大系數(shù)數(shù)Kc、積分時(shí)間TI、微分時(shí)間TD。為了分析這些些參數(shù)對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)節(jié)質(zhì)量的的影響，只需需將不同的調(diào)調(diào)節(jié)規(guī)律帶入入系統(tǒng)的框圖圖中，給出過過渡過程曲線線，從過渡過過程曲線來分分析Kc、TI、TD對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的的影響。圖3-5室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖(六)調(diào)節(jié)器的特性性對(duì)

調(diào)節(jié)質(zhì)質(zhì)量的影響1、比例作用對(duì)對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的的影響（1）穩(wěn)定程度：：放大系數(shù)Kc越大，系統(tǒng)振振蕩的越劇烈烈，可能不穩(wěn)穩(wěn)定。阻尼比比變小，系統(tǒng)統(tǒng)也就越不穩(wěn)穩(wěn)定。調(diào)節(jié)器放大系系數(shù)Kc對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的的影響見下表表2、積分作用對(duì)對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的的影響見表3-4表3-4積分時(shí)間對(duì)調(diào)調(diào)節(jié)過程的影影響積分時(shí)間調(diào)節(jié)節(jié)的過小，積積分作用過強(qiáng)強(qiáng)，可能引起起系統(tǒng)的等幅幅振蕩，系統(tǒng)統(tǒng)的穩(wěn)定程度度降低。積分分時(shí)間選擇的的合適時(shí)，可可以減小直至至消除偏差。。為了保持系系統(tǒng)的穩(wěn)定程程度，可以減減弱調(diào)節(jié)器的的比例作用。。增加積分作用用以后要使系系統(tǒng)穩(wěn)定程度度基本不變，，即衰減比基基本相同，則則要減小調(diào)節(jié)節(jié)器的放大系系數(shù)，則最大大偏差增大，，上升時(shí)間延延長(zhǎng)，振蕩周周期加長(zhǎng)，靜靜差消除。3、微分作用對(duì)對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的的影響微分時(shí)間大微微分輸出部分分衰減得慢，，微分作用強(qiáng)強(qiáng)。微分作用具有有抑制振蕩的的效果，適當(dāng)當(dāng)?shù)脑黾游⒎址肿饔?，可以以提高系統(tǒng)的的穩(wěn)定性，又又可減小被控控量的波動(dòng)幅幅度，并降低低穩(wěn)態(tài)誤差。。如果微分作用用加的過大，，調(diào)節(jié)器輸出出劇烈變化，，不僅不能提提高系統(tǒng)的穩(wěn)穩(wěn)定性，反而而會(huì)引起被控控量大幅度的的振蕩。（七）二階系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)方法系統(tǒng)的質(zhì)量指指標(biāo)與調(diào)節(jié)器器的特性和調(diào)調(diào)節(jié)對(duì)象特性性之間的數(shù)量量關(guān)系，根據(jù)據(jù)一定的調(diào)節(jié)節(jié)質(zhì)量指標(biāo)選選用與調(diào)節(jié)對(duì)對(duì)象相匹配的的調(diào)節(jié)器并給給出調(diào)節(jié)器參參數(shù)的整定范范圍，即調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)的工程程設(shè)計(jì)方法。。以典型的二階階系統(tǒng)為例。。1、室溫二階系統(tǒng)統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)標(biāo)和設(shè)計(jì)方法法當(dāng)采用比例調(diào)調(diào)節(jié)器并且只只考慮感溫元元件的慣性（（只考慮加熱熱器的慣性））時(shí)，室溫調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)為一一個(gè)二階系統(tǒng)統(tǒng)，如上圖所所示。當(dāng)0<ξ<1時(shí)，分析系統(tǒng)質(zhì)量量指標(biāo)與各環(huán)環(huán)節(jié)參數(shù)的關(guān)關(guān)系（1）最大偏差當(dāng)n=0時(shí)，時(shí)時(shí)有有第一個(gè)極值值，即最大偏偏差（1）最大偏差根據(jù)的值值得對(duì)于0<<1，對(duì)于0<<1，當(dāng)和和K增大時(shí)均使ξ減小，因此，，無論增增大還還是K增大，均可使使增大。（2）衰減比n在從0→1時(shí)，隨著↑↑，ξ↓，且K↑,也使ξ↓，而ξ↓，使n↓。（3）過渡時(shí)間隨著↑↑，↑，，且K↑,也使↑↑。（4）靜差（被控控量室溫在階階躍干擾作用用下的靜差））顯然，隨著K↑，減小。參數(shù)只影響系統(tǒng)的的穩(wěn)定性，隨著的上升，各項(xiàng)動(dòng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)標(biāo)均下降。開環(huán)放大系數(shù)數(shù)K既影響動(dòng)態(tài)有有影響靜態(tài)性性能指標(biāo)，隨隨著K的增大，使動(dòng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)標(biāo)下降，靜態(tài)態(tài)性能指標(biāo)上上升。合理的K的取值：在保證系統(tǒng)統(tǒng)有一定穩(wěn)定定程度的前提提下，盡可能能增大K，以減小比例例調(diào)節(jié)系統(tǒng)的的靜差。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)穩(wěn)定程度主要要由衰減比n來決定，通常要求衰減減比為4~10，對(duì)應(yīng)的要求求衰減系數(shù)ξ為0.216~0.343。2、二階設(shè)計(jì)的的推廣使用當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)象和和測(cè)量感溫元元件均為一階階慣性環(huán)節(jié)且且感溫元件的的慣性比較大大時(shí)，如采用用比例積分調(diào)調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖如下。恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)，，輸出量量室溫

對(duì)輸輸入量干擾的的傳遞遞函數(shù)0<<1由于系統(tǒng)中引引入了積分作作用，若要獲獲得與比例調(diào)調(diào)節(jié)時(shí)相同的的穩(wěn)定程度，，在對(duì)象參數(shù)數(shù)不變時(shí)，系統(tǒng)統(tǒng)得開環(huán)放大倍數(shù)數(shù)K必須減?。粍t則要求調(diào)節(jié)器器得放大系數(shù)數(shù)Kc相應(yīng)的減小。。為了獲得相相同的穩(wěn)定程程度，可使3、對(duì)象包含小小純滯后時(shí)的的近似設(shè)計(jì)前面的分析討討論中，都沒沒有考慮純滯滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)質(zhì)量的影響。。但純滯后與與對(duì)象的時(shí)間間常數(shù)相比比比較小時(shí)，可可近似設(shè)計(jì)。?？紤]對(duì)象的純純滯后時(shí)，它它的傳遞函數(shù)數(shù)為如果測(cè)量感溫溫元件和加熱熱器的慣性均均可忽略時(shí)，，采用比例調(diào)調(diào)節(jié)器使可近近似為二階系系統(tǒng)設(shè)計(jì)。令令例選擇擇題1）一階系統(tǒng)的的單位階躍躍響應(yīng)的動(dòng)態(tài)過程程（A）。A單調(diào)指數(shù)上上升，最終終趨于固定定值；B正弦衰減振振蕩過程；；C等幅振蕩過過程D振蕩發(fā)散過過程。2）二階欠阻尼系系統(tǒng)的單位位階躍響應(yīng)應(yīng)的動(dòng)態(tài)過程程（B）。A單調(diào)指數(shù)上上升，最終終趨于固定定值；B正弦衰減振振蕩過程；；C等幅振蕩過過程D振蕩發(fā)散過過程。3)PID調(diào)節(jié)器中，，積分控制制的作用（（AB）。ATI越大，積分分控制作用用越小，輸輸出振蕩減減弱，動(dòng)態(tài)態(tài)偏差加大大，控制過過程長(zhǎng)；BTI越小，積分分控制作用用越大，輸輸出振蕩加加劇，動(dòng)態(tài)態(tài)偏差減小小，控制過過程變短CTI越大，積分分控制作用用越大，輸輸出振蕩減減弱，動(dòng)態(tài)態(tài)偏差加大大，控制過過程長(zhǎng)；DTI越小，積分分控制作用用越小，輸輸出振蕩減減弱，動(dòng)態(tài)態(tài)偏差加大大，控制過過程長(zhǎng)；4)二階欠阻尼系系統(tǒng)質(zhì)量指指標(biāo)與系統(tǒng)統(tǒng)參數(shù)間的的關(guān)系（ABC）。A衰減系數(shù)減減小，最大大偏差增大大；B衰減系數(shù)減減小，衰減減比減小；；C衰減系數(shù)減減小,調(diào)節(jié)時(shí)間增增大；D衰減系數(shù)減減小,靜差增大。。5)二階欠阻尼系系統(tǒng)質(zhì)量指指標(biāo)與系統(tǒng)統(tǒng)參數(shù)間的的關(guān)系（ABCD）。A開環(huán)增益K增大，最大大偏差增大大；B開環(huán)增益K增大，衰減減比減小；；C開環(huán)增益K增大,調(diào)節(jié)時(shí)間增增大；D開環(huán)增益K增大,靜差減小。。K增大使得衰衰減系數(shù)減減小。四、控制系統(tǒng)的的穩(wěn)定性與與對(duì)象的調(diào)調(diào)節(jié)性能穩(wěn)定性的基基本概念穩(wěn)定性與特特征方程根根的關(guān)系代數(shù)穩(wěn)定判判據(jù)對(duì)象的調(diào)節(jié)節(jié)性能指標(biāo)標(biāo)穩(wěn)定性與特特征方程根根的關(guān)系系統(tǒng)的特征征根全部具具有負(fù)實(shí)部部時(shí)，系統(tǒng)統(tǒng)具有穩(wěn)定定性；當(dāng)特征根中中有一個(gè)或或一個(gè)以上上正實(shí)部根根時(shí)，系統(tǒng)統(tǒng)不穩(wěn)定；；若特征根中中具有一個(gè)個(gè)或一個(gè)以以上零實(shí)部部根、而其其他的特征征根均具有有負(fù)實(shí)部時(shí)時(shí)，系統(tǒng)處處于穩(wěn)定和和不穩(wěn)定的的臨界狀態(tài)態(tài)，為臨界界穩(wěn)定。（三）代數(shù)穩(wěn)定判判據(jù)代數(shù)穩(wěn)定判判據(jù)：勞斯判據(jù)、、赫爾維茨茨判據(jù)例勞斯判據(jù)，，赫爾維茨茨判據(jù)3.穩(wěn)定判據(jù)的的應(yīng)用1.判別系統(tǒng)的的穩(wěn)定性2.分析系統(tǒng)參參數(shù)變化對(duì)對(duì)穩(wěn)定性的的影響3.檢驗(yàn)穩(wěn)定裕裕度令s=z-σσ(σ>0),將其代入系系統(tǒng)特征方方程，可得得關(guān)于z的多項(xiàng)式，，以判斷系系統(tǒng)的相對(duì)對(duì)穩(wěn)定性。。（四）對(duì)象的調(diào)節(jié)節(jié)性能指標(biāo)標(biāo)a)階躍干擾作作用下的過過渡過程b）階躍給定定作用下的的過渡過程程（1）衰減比n用n可以判斷振振蕩是否衰衰減和衰減減程度。n>1時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定；n=1時(shí)，等幅振振蕩；n<1時(shí)，增幅振振蕩。通常取n=4~10。表明調(diào)節(jié)節(jié)作用能夠夠很快克服服干擾，將將被調(diào)參數(shù)數(shù)的波動(dòng)回回復(fù)到允許許的范圍之之內(nèi)。（2）靜差C(余差)過渡過程終終了時(shí)，被被調(diào)參數(shù)穩(wěn)穩(wěn)定在給定定值附近，，穩(wěn)定值與與給定值之之差為靜差差。=0時(shí)，為無靜靜差；≠≠0時(shí)，為有靜靜差。（3）超調(diào)量（（動(dòng)差）M過渡過程中中，被調(diào)參參數(shù)相對(duì)于于新穩(wěn)態(tài)值值的最大波波動(dòng)量（4）最大偏差差A(yù)=M+C被調(diào)參數(shù)相相對(duì)于給定定值的最大大偏差。若若A過大，且偏偏離時(shí)間過過長(zhǎng)，系統(tǒng)統(tǒng)離開指定定的工藝狀狀態(tài)越遠(yuǎn)，，調(diào)節(jié)品質(zhì)質(zhì)越差。（5）振蕩周期期和和振蕩頻率率f相鄰兩個(gè)波波峰所經(jīng)歷歷的時(shí)間為為振蕩周周期，其其倒數(shù)為振振蕩頻率。。（6）調(diào)節(jié)過程程時(shí)間調(diào)節(jié)系統(tǒng)受受干擾后，，從被調(diào)參參數(shù)開始波波動(dòng)至達(dá)到到新穩(wěn)態(tài)之之所經(jīng)歷的的時(shí)間間隔隔。越越小小越好，一一般希望五、掌握控制系系統(tǒng)的誤差差分析誤差及穩(wěn)態(tài)態(tài)誤差系統(tǒng)類型及及誤差度靜態(tài)誤差系系數(shù)（一）誤差及穩(wěn)態(tài)態(tài)誤差1.誤差:被控量的希希望值和實(shí)實(shí)際值之差差.即2、穩(wěn)態(tài)誤差差：（二）系統(tǒng)統(tǒng)類型及誤誤差度1．系統(tǒng)類型型設(shè)系統(tǒng)開環(huán)環(huán)傳遞函數(shù)數(shù)為式中K——系統(tǒng)的開環(huán)環(huán)增益；ν——系統(tǒng)中積分分環(huán)節(jié)的個(gè)個(gè)數(shù)。對(duì)應(yīng)于ν=0，1，2的系統(tǒng)，分分別稱之為為0型、Ⅰ型和Ⅱ型系統(tǒng)。2、誤差度被控量穩(wěn)態(tài)態(tài)值的附近近（或））稱為系系統(tǒng)的誤差差度（帶））。（三）靜態(tài)態(tài)（穩(wěn)態(tài)））誤差系數(shù)數(shù)p209表4-21.靜態(tài)位置誤誤差系數(shù)2.靜態(tài)速度誤誤差系數(shù)3.靜態(tài)加速度度誤差系數(shù)數(shù)例題：求穩(wěn)穩(wěn)態(tài)誤差溫度計(jì)的傳傳遞函數(shù)為為，用其測(cè)量量容器內(nèi)的的水溫，1min才能顯示出出該溫度的的98%的數(shù)值。若若加熱容器器使水溫按按10oC/min的速度勻速速上升，溫溫度計(jì)的穩(wěn)穩(wěn)態(tài)指示誤誤差為（）。六、控制系統(tǒng)的的綜合和校校正校正的概念念串聯(lián)校正裝裝置的形式式及其特性性繼電器調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)（非非線性系統(tǒng)統(tǒng)）及校正正位式恒速調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)帶校正裝置置的雙位調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)帶校正裝置置的位式恒恒速調(diào)節(jié)系系統(tǒng)（一）校正正的概念1、校正：在系統(tǒng)中加加入一些其其參數(shù)可以以根據(jù)需要要而改變的的機(jī)構(gòu)或裝裝置，使系系統(tǒng)整個(gè)特特性發(fā)生變變化，從而而滿足給定定的各項(xiàng)項(xiàng)性能指標(biāo)標(biāo)。2、校正裝置置：加入一些其其參數(shù)可以以根據(jù)需要要而改變的的機(jī)構(gòu)或裝裝置，這種種附加裝置置為校正裝裝置，也稱稱為補(bǔ)償器。3、性能指標(biāo)標(biāo)：時(shí)域性能指指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)誤差，，上升時(shí)間間、峰值時(shí)時(shí)間、超調(diào)調(diào)量頻域性能指指標(biāo)：相位裕量，，剪切頻率率、諧振頻頻率（二）串聯(lián)校正裝裝置的的形式及及其特性1、超前校正正裝置零、極點(diǎn)分分布Bode圖頻率特性為為：PD控制器的傳傳遞函數(shù)為為：是一種超前前校正裝置置。2、滯后校正正裝置滯后校正裝裝置的作用用:低通濾波.能抑制噪聲聲.改善穩(wěn)態(tài)性性能.,抗噪聲能力力↑一般=10.為不使滯后后相角影響響,一般取PI控制器的傳傳遞函數(shù)為為：是一種滯后后校正裝置置。PID控制器的傳傳遞函數(shù)為為：兼有PI控制器和PD控制器的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，是一一種滯后-超前校正裝裝置。（三）繼電電器調(diào)節(jié)系系統(tǒng)（非線線性系統(tǒng)））及校正在自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)中有有一個(gè)或一一個(gè)以上元元件具有繼繼電型特性性這稱為繼繼電器調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)。繼電器調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)是一一種根本非非線性自動(dòng)動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)。許多繼電器調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)調(diào)節(jié)過程會(huì)出出現(xiàn)自振蕩。。如果自振蕩蕩是正常工作作情況，被調(diào)調(diào)量的振幅要要受到調(diào)節(jié)精精度要求的限限制。由于繼電器調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的線線性部分具有有低通濾波特特性，所以提提高自振蕩的的頻率，使振振幅較小。為了限制自振振蕩的振幅（（或提高其頻頻率），可以以利用校正裝裝置，如果系系統(tǒng)中具有不不靈敏取得元元件的話，應(yīng)應(yīng)用校正裝置置可以完全抑抑制自振蕩。。雙位控制規(guī)律律雙位控制規(guī)律律實(shí)際的雙位控控制特性1、位式恒速調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)恒速調(diào)節(jié)不象象雙位調(diào)節(jié)那那樣調(diào)節(jié)過猛猛，在加、減減熱量中是恒恒速地變化的的．所以當(dāng)室室溫回到上、、下限之間時(shí)時(shí)，可能不會(huì)會(huì)超出這個(gè)區(qū)區(qū)間，而能穩(wěn)穩(wěn)定下來．這這就是所謂非非周期的調(diào)節(jié)過程，但但也可能經(jīng)過過2~3個(gè)周期即穩(wěn)定定下來．這是衰減振蕩蕩，系統(tǒng)的靜靜差是由上、、下限間的區(qū)區(qū)域來決定的的．影響等速調(diào)節(jié)節(jié)品質(zhì)的因素素有以下三點(diǎn)點(diǎn):1）與調(diào)節(jié)器上上、下限之間間的區(qū)域有關(guān)關(guān)．當(dāng)上、下下限之間的區(qū)區(qū)域越寬。系系統(tǒng)的靜態(tài)誤誤差越大；但但室溫不易起起出這個(gè)區(qū)域域，因而易于于穩(wěn)定。當(dāng)上上、下限間的的區(qū)域較窄，，靜差減?。?；過窄時(shí)系統(tǒng)統(tǒng)不易穩(wěn)定。2）與執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)全程時(shí)間有有關(guān)。是指執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)的位置從零零移至全行程程所需時(shí)間，，即調(diào)節(jié)閥從從全閉到全開開的時(shí)間．執(zhí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的全全行程時(shí)間越小，其調(diào)節(jié)節(jié)的補(bǔ)償速度度就越大大，抗干擾能能力就強(qiáng)，過過渡過程的時(shí)時(shí)間可縮短．．但當(dāng)補(bǔ)償速度度過快時(shí)，恒恒速調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)可能產(chǎn)生像像雙位調(diào)節(jié)那那樣的不停地地振蕩．即電電動(dòng)閥一會(huì)全全開，一會(huì)全全關(guān)，形成振振蕩．這在恒恒速調(diào)節(jié)中是是不允許的。。3）對(duì)象的動(dòng)態(tài)態(tài)特性也是影影響調(diào)節(jié)品質(zhì)質(zhì)的重要因素素．實(shí)踐證明明，當(dāng)對(duì)象特特征比、傳送送系數(shù)以及敏敏感元件時(shí)間間常數(shù)大時(shí)，，易使系統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)生振蕩。動(dòng)動(dòng)態(tài)偏差也會(huì)會(huì)增大。2、帶校正裝置置的雙位調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)當(dāng)采用雙位調(diào)調(diào)節(jié)時(shí)影響室室溫調(diào)節(jié)品質(zhì)質(zhì)的幾個(gè)因素素如下：l）室溫對(duì)象一一空調(diào)房間的的特性參數(shù)τ、T、K對(duì)調(diào)節(jié)品質(zhì)有有影響。因存在著對(duì)象象的滯后時(shí)間間τ，所以會(huì)使室室溫調(diào)節(jié)品質(zhì)質(zhì)惡化。當(dāng)τ愈大時(shí)，調(diào)節(jié)節(jié)振幅即動(dòng)態(tài)態(tài)偏差增大。。只有在理想想狀態(tài)下，對(duì)對(duì)象滯后等于于零時(shí)，室溫溫波動(dòng)的振幅幅才等于調(diào)節(jié)節(jié)器的不靈敏敏區(qū)，但這在在實(shí)際上是不不可能的．而而當(dāng)τ增大時(shí)，調(diào)節(jié)節(jié)周期可加大大，這樣就減減少了振動(dòng)次次數(shù)，延長(zhǎng)了了使用壽命。。對(duì)象的時(shí)間常常數(shù)T越大時(shí)，因室室溫上升速度度小，所以振振幅可減小．．這對(duì)調(diào)節(jié)有有利．且T大時(shí)可使調(diào)節(jié)節(jié)周期加大，，對(duì)減少磨損損也有利．當(dāng)對(duì)象的傳遞遞系數(shù)大時(shí)，，調(diào)節(jié)過程的的動(dòng)差和靜差差均增大，調(diào)調(diào)節(jié)周期將縮縮短，振動(dòng)次次數(shù)會(huì)增加，，壽命也會(huì)縮縮短.2）調(diào)節(jié)器不靈靈敏區(qū)對(duì)調(diào)節(jié)節(jié)品質(zhì)的影響響。調(diào)節(jié)器不靈敏敏區(qū)增加時(shí)動(dòng)動(dòng)態(tài)偏差增大大，這是不利利的；但不靈靈敏區(qū)增加時(shí)時(shí)，振動(dòng)周期期可加大，對(duì)對(duì)減少磨損有有利。3）加熱器的容容量和室內(nèi)熱熱干擾對(duì)室溫溫的影響。在一般設(shè)計(jì)中中，還有所謂謂調(diào)整用電加加熱器。此種種加熱器是手手動(dòng)控制的，，是用來外償償由于季節(jié)不不同而引起的的建筑物熱