化工仪表与自动化9-1（控制规律）

图9-5 三位控制器特性图 第二节 比例控制 在双位控制系统中，被控变量不可避免地会产生持续的等幅振荡过程，为了避免这种情况，应该使控制阀的开度与被控变量的偏差成比例，根据偏差的大小，控制阀可以处于不同的位置，这样就有可能获得与对象负荷相适应的操纵变量，从而使被控变量趋于稳定，达到平衡状态。 图9-6 水槽液位控制 一、比例控制规律及其特点 ?p?KCe （9-4） 5

重点：比例控制规律 图9-8 简单比例控制系统示意图 如上图，根据相似三角形原理 ab? e?p 图9-7 比例控制器 比例控制器实际上是一个放大倍数可调的放大量 所以，对于具有比例控制的控制器 ?p?be?KCe（9-5） a二、比例度及其对控制过程的影响 1．比例度 （1）比例度 是指控制器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数。

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重点：什说明 ????x?x/p?p???100%（9-7）min??maxminmax（2）例 一只比例作用的电动温度控制器,它的量程是 100～200℃,电动控制器的输出是0～10mA ,假如当指示值从140℃变化到160℃时,相应的控制器输出从3mA变化到8mA ,这时的比例度为 ?e?p????160?140?/?200?100??100%?40% ?8?3?/?10?0? 当温度变化全量程的40%时,控制器的输出从0mA变化到10mA。在这个范围内,温度的变化和控制器的输出变化Δp是成比例的。但是当温度变化超过全量程的40%时 (在上例中即温度变化超过40℃时) ,控制器的输出就不能再跟着变化了。 这是因为控制器的输出最多只能变化100%。所以,么是比例比例度实际上就是使控制器输出变化全范围时,输入偏度 差改变量占满量程的百分数。 （3）δ与KC关系 将式（9-7）改写后得??p?pmine?(max)?100%即 ?pxmax?xmin??p?pmin1?(max)?100%（9-8） KCxmax?xmin对于一只具体的比例控制器，仪表的量程和控制器的输出范围都是固定的,令K?

pmax?pmin（9-9） xmax?xmin7

图9-9 比例度与输入输出的关系 对一只控制器来说， K是一个固定常数。 将式 (9-9)代入式 (9-8) ，得??而 KC?K?100%（9-10） KC?p KC值与δ值都可以用来表示比例控制作e用的强弱。 （4）在单元组合式仪表中??2． 1?100%（9-11） KC比例控制系统的过渡过程及余差 左下图为简单水槽的比例控制系统的过渡过程。 （1） 比例控制特点 e=0，Δp=0。控制阀不动作；δ越小，Δp越大，控制作用强。 （2）比例控制是有余差的，其原因是：若e=0，Δp=0。控制阀无动作。要使控制器有输出。偏差一定不为零。 8