第3章-过程控制仪表(上)-过程控制与自动化仪表-潘永湘ppt课件.ppt

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1、 第第3 3章章 过程控制仪表过程控制仪表(上上)严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。本章要点本章要点1 1)熟悉调节器的功能要求,掌握基本调节规律的数学表示及)熟悉调节器的功能要求,掌握基本调节规律的数学表示及其响应特性;其响应特性;2 2)熟悉)熟悉 DDZ-DDZ-型调节器的基本构成、电路原理及其应用特型调节器的基本构成、电路原理及其应用特点;点;3 3)了解智能调节器的硬件和软件构成;)了解智能调节器的硬件和软件构成;4 4)掌握)掌握SLPCSLPC可编程控制器的硬件构成及工作原理;可编程控制器的硬件构成及工

2、作原理;5 5)熟悉)熟悉SLPCSLPC可编程控制器的模块指令及编程方法;可编程控制器的模块指令及编程方法;6 6)了解各类执行器的组成原理和使用特点,熟悉气动执行器)了解各类执行器的组成原理和使用特点,熟悉气动执行器的应用特点;的应用特点;7 7)了解电)了解电/气转换器与阀门定位器的工作原理气转换器与阀门定位器的工作原理8 8)熟悉智能式电动执行器的功能特点;)熟悉智能式电动执行器的功能特点;9 9)熟悉安全栅的基本类型及构成原理。)熟悉安全栅的基本类型及构成原理。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3.1 过程

3、控制仪表概述过程控制仪表概述 过程仪表的定义及作用过程仪表的定义及作用1 1 调节器的功能调节器的功能(1)偏差显示)偏差显示 调节器的输入电路接收测量信号和给定信号,两者相减后的偏差信号调节器的输入电路接收测量信号和给定信号,两者相减后的偏差信号由偏差显示仪表显示其大小和正负。由偏差显示仪表显示其大小和正负。(2)输出显示)输出显示 调节器输出信号的大小由输出显示仪表显示,习惯上显示仪表也称阀调节器输出信号的大小由输出显示仪表显示,习惯上显示仪表也称阀位表。阀位表不仅显示调节阀的开度,而且通过它还可以观察到控制系统位表。阀位表不仅显示调节阀的开度,而且通过它还可以观察到控制系统受干扰影响后的

4、调节过程。受干扰影响后的调节过程。(3)内、外给定的选择)内、外给定的选择 当调节器用于定值控制时,给定信号常由调节器内部提供,称为当调节器用于定值控制时,给定信号常由调节器内部提供,称为内给内给定定;而在随动控制系统中,调节器的给定信号往往来自调节器的外部,则;而在随动控制系统中,调节器的给定信号往往来自调节器的外部,则称为称为外给定外给定。内、外给定信号由内、外给定开关进行选择或由软件实现。内、外给定信号由内、外给定开关进行选择或由软件实现。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(4)正、反作用的选择)正、反作用的选

5、择 工程上,通常将调节器的输出随反馈输入的增大而增大时,称为工程上,通常将调节器的输出随反馈输入的增大而增大时,称为正作用调节器正作用调节器;而将调节器的输出随反馈输入的增大而减小时,称为;而将调节器的输出随反馈输入的增大而减小时,称为反作用调节器反作用调节器。(5)手动切换操作)手动切换操作 在控制系统投入运行时,往往先进行手动操作改变调节器的输出,在控制系统投入运行时,往往先进行手动操作改变调节器的输出,待系统基本稳定后再切换到自动运行状态;当自动控制时的工况不正待系统基本稳定后再切换到自动运行状态;当自动控制时的工况不正常或调节器失灵时,必须切换到手动状态以防止系统失控。通过调节常或调节

6、器失灵时,必须切换到手动状态以防止系统失控。通过调节器的手动器的手动/自动双向切换开关,可以对调节器进行手动自动双向切换开关,可以对调节器进行手动/自动切换,而自动切换,而在切换过程中,又希望切换操作不会给控制系统带来扰动,即要求无在切换过程中,又希望切换操作不会给控制系统带来扰动,即要求无扰动切换。扰动切换。(6)其它功能)其它功能 如抗积分饱和、输出限幅、输入越限报警、偏差报警、软手动抗如抗积分饱和、输出限幅、输入越限报警、偏差报警、软手动抗漂移、停电对策等,所有这些附加功能都是为了进一步提高调节器的漂移、停电对策等,所有这些附加功能都是为了进一步提高调节器的控制性能控制性能 严格执行突发

7、事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2 2 执行器的作用执行器的作用 执行器在过程控制中的作用是接受来自调节器的控制信号,执行器在过程控制中的作用是接受来自调节器的控制信号,改变其阀门开度,从而达到控制介质流量的目的。执行器直接改变其阀门开度,从而达到控制介质流量的目的。执行器直接与控制介质接触,是过程控制系统的最薄弱环节。与控制介质接触,是过程控制系统的最薄弱环节。若执行器是采用电动式的,则无需电若执行器是采用电动式的,则无需电/气转换器;若执行器气转换器;若执行器是采用气动式的,则电是采用气动式的,则电/气转换器是必不可少的。

8、气转换器是必不可少的。3 3 安全栅安全栅 安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪表,其作用一方安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪表,其作用一方面保证信号的正常传输;另一方面则控制流入危险场所的能量面保证信号的正常传输;另一方面则控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下,以确保过程控在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下,以确保过程控制系统的安全火花性能。制系统的安全火花性能。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3.2 DDZ-DDZ-型模拟式调节器型模拟式调节器 DDZ仪表的发展简史仪表的发展

9、简史3.2.1 比例积分微分调节规律比例积分微分调节规律理想理想PID的增量式数学表达式的增量式数学表达式:为调节器输出的增量值,为被控参数与给定值之差。写成传递函数形式写成传递函数形式:第一项为比例(P)部分,第二项为积分(I)部分,第三项为微分(D)部分;为调节器的比例增益,为积分时间(以s或min为单位),为微分时间(也以s或min为单位)。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。1 比例调节规律比例调节规律比例控制数学表达式比例控制数学表达式:为调节器输出的增量值,为被控参数与给定值之差。纯比例调节器的阶跃响应特性

10、 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。浮浮球球为为水水位位传传感感器器,杠杠杆杆为为控控制制器器,活活塞塞阀阀为为执执行行器器。如如果果某某时时刻刻Q2加加大大,造造成成水水位位下下降降,则则浮浮球带动活塞提高,使球带动活塞提高,使Q1加大才能阻止水位下降。加大才能阻止水位下降。如果如果e=0,则活塞,则活塞无法提高,无法提高,Q1 无法加大无法加大,调节无法进行。,调节无法进行。例:自力式液位比例控制系统:例:自力式液位比例控制系统:严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并

11、处理各类违纪行为或突发事件。比例控制过程比例控制过程Q2htepQ1tttt 原来系统处于平衡,原来系统处于平衡,进水量与出水量相等,此进水量与出水量相等,此时进水阀有一开度。时进水阀有一开度。t=0时,出水量阶跃增时,出水量阶跃增加,引起液位下降,浮球加,引起液位下降,浮球下移带动进水阀开大。下移带动进水阀开大。当进水量增加到与出当进水量增加到与出水量相等时,系统重新平水量相等时,系统重新平衡,液位也不再变化。衡,液位也不再变化。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。v 比例控制的特点比例控制的特点q控控制制及及时时、

12、适适当当。只只要要有有偏偏差差,输输出出立立刻刻成成比比例地变化,偏差越大,输出的控制作用越强。例地变化,偏差越大,输出的控制作用越强。q控控制制结结果果存存在在静静差差。因因为为,如如果果被被调调量量偏偏差差为为零,调节器的输出也就为零零,调节器的输出也就为零 u=KC e即即调调节节作作用用是是以以偏偏差差存存在在为为前前提提条条件件,不不可可能能做到无静差调节。做到无静差调节。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。在实际的比例控制器中,习惯上使用比例度在实际的比例控制器中,习惯上使用比例度来表来表示比例控制作用的强

13、弱。示比例控制作用的强弱。所谓所谓比例度比例度就是指控制器输入偏差的相对变化就是指控制器输入偏差的相对变化值与相应的输出相对变化值之比,用百分数表示。值与相应的输出相对变化值之比,用百分数表示。式中式中e为输入偏差;为输入偏差;u为控制器输出的变化量;为控制器输出的变化量;(emax-emin)为)为输入输入的最大变化量的最大变化量,及输入量程;及输入量程;(umax umin)为输出的最大变化量,即控制器的)为输出的最大变化量,即控制器的输出量程。输出量程。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。如果控制器输入、输出量程

14、相等,则如果控制器输入、输出量程相等,则:比例度比例度:ueeremaxeminuminumax比比例例度度除除了了表表示示控控制制器器输输入入和和输输出出之之间间的的增增益益外外,还还表表明明比比例例作作用用的的有效区间。有效区间。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。比例带比例带的物理意义:的物理意义:使使控控制制器器输输出出变变化化100%时时,所所对对应应的的偏偏差差变变化相对量。如化相对量。如=50%表明:表明:控制器输入偏差控制器输入偏差变化变化50%,就可使控,就可使控制器输出变化制器输出变化100%,若输

15、入偏差变化超过若输入偏差变化超过此量,则控制器输出此量,则控制器输出饱和,不再符合比例饱和,不再符合比例关系。关系。uuur0100%50%umaxumin=50%=100%严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。例例 某某比比例例控控制制器器,温温度度控控制制范范围围为为400800,输输出出信信号号范范围围是是420mA。当当指指示示指指针针从从600变变到到700时时,控控制制器器相相应应的的输输出出从从8mA变变为为16mA。求设定的比例度。求设定的比例度。解解答答 温温度度的的偏偏差差在在输输入入量量程程的的50

16、区区间间内内(即(即200)时,)时,e和和u是是2倍的关系。倍的关系。u/mAe/e420800400=50%严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2 2 比例积分控制(比例积分控制(PIPI)当要求控制结果无余差时,就需要在比例控制的当要求控制结果无余差时,就需要在比例控制的基础上,加积分控制作用。基础上,加积分控制作用。(1)积分控制积分控制(I)输出变化量输出变化量u(t)与输入偏差与输入偏差e的积分成正比的积分成正比当当e是幅值为是幅值为E的阶跃时的阶跃时TI 积分时间积分时间eEttu严格执行突发事件上报制度

17、、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。q积积分分作作用用具具有有保保持持功功能能,故积分控制可以消除余差。故积分控制可以消除余差。q积积分分输输出出信信号号随随着着时时间间逐逐渐渐增增强强,控控制制动动作作缓缓慢慢,故故积积分作用不单独使用。分作用不单独使用。v 积分控制的特点积分控制的特点当当有有偏偏差差存存在在时时,积积分分输输出出将将随随时时间间增增长长(或或减小);当偏差消失时,输出能保持在某一值上。减小);当偏差消失时,输出能保持在某一值上。eEttu严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并

18、处理各类违纪行为或突发事件。若若将将比比例例与与积积分分组组合合起起来来,既既能能控控制制及及时时,又又能消除余差能消除余差。(2)比例积分控制(比例积分控制(PI)比例积分调节器的阶跃响应特性 称为称为PI调节器的积分增益,它定义调节器的积分增益,它定义为:在阶跃信号输入下,其输出的最为:在阶跃信号输入下,其输出的最大值与纯比例作用时产生的输出变化大值与纯比例作用时产生的输出变化之比。之比。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3 比例微分控制比例微分控制(PD)对对于于惯惯性性较较大大的的对对象象,常常常常希希望望能

19、能加加快快控控制制速速度,此时可增加微分作用。度,此时可增加微分作用。式中:式中:TD 微分时间微分时间 偏差变化速度偏差变化速度 理想微分理想微分(1)微分控制(微分控制(D)eEttu严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。q 微微分分作作用用能能超超前前控控制制。在在偏偏差差出出现现或或变变化化的的瞬瞬间间,微微分分立立即即产产生生强强烈烈的的调调节节作作用用,使使偏偏差差尽尽快快地地消消除除于于萌萌芽状态之中。芽状态之中。q微微分分对对静静态态偏偏差差毫毫无无控控制制能能力力。当当偏偏差差存存在在,但但不不变变化化

20、时时,微微分分输输出出为为零零,因因此此不不能能单单独独使使用用。必须和必须和P或或PI结合,组成结合,组成PD控制或控制或PID控制。控制。v 微分控制的特点微分控制的特点eEttu严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(2)比例微分控制()比例微分控制(PD)理想的比例微分控制理想的比例微分控制 理想微分作用持续时间太短,理想微分作用持续时间太短,执行器来不及响应。一般使用实执行器来不及响应。一般使用实际的比例微分作用。际的比例微分作用。称为PD调节器的微分增益,它定义为:在阶跃信号输入下,其输出的最大跳变值与纯比例

21、作用时产生的输出变化之比。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。q将将比比例例、积积分分、微微分分三三种种控控制制规规律律结结合合在在一一起起,只只要要三三项项作作用用的的强强度度配配合合适适当当,既既能能快快速速调调节节,又又能消除余差,可得到满意的控制效果。能消除余差,可得到满意的控制效果。4 比例积分微分控制(比例积分微分控制(PID)严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。q PID控制作用中,控制作用中,比例作用是基础控制;比例作用是基础控

22、制;微分作用是用于加快系微分作用是用于加快系统控制速度;积分作用统控制速度;积分作用是用于消除静差。是用于消除静差。3.2.2 DDZ-型基型调节器型基型调节器 模拟式控制器用模拟电路实现控制功能。其发展模拟式控制器用模拟电路实现控制功能。其发展经历了经历了型(用电子管)、型(用电子管)、型(用晶体管)和型(用晶体管)和型(用集成电路)。型(用集成电路)。PID调节器的阶跃响应特性 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。1 DDZ-型仪表的特点及外形型仪表的特点及外形特点:特点:测量信号:测量信号:15V.DC;外给定信

23、号:外给定信号:420mA.DC;内给定信号:内给定信号:15V.DC;测量与给定信号的指示精度:测量与给定信号的指示精度:1;输入阻抗影响:输入阻抗影响:满刻度的满刻度的0.1;输出保持特性:输出保持特性:0.1(每小时);(每小时);输出信号:输出信号:420mA.DC;调节精度:调节精度:0.5;负载电阻:负载电阻:250750。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。1-双针垂直指示器双针垂直指示器2-外给定指示灯外给定指示灯3-内给定设定轮内给定设定轮4-自动自动软手动软手动硬手动硬手动 切换开关切换开关5-硬手

24、动操作杆硬手动操作杆6-输出指示器输出指示器7-软手动操作板键软手动操作板键严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。DDZ-DDZ-基型调节器由控制单元和指示单元组成。控制单元包括输基型调节器由控制单元和指示单元组成。控制单元包括输入电路、入电路、PDPD与与PIPI电路、输出电路、软手动与硬手动操作电路;指示单元电路、输出电路、软手动与硬手动操作电路;指示单元包括输入信号指示电路和给定信号指示电路。包括输入信号指示电路和给定信号指示电路。全刻度指示调节器的构成框图 2 全刻度指示调节器的构成原理全刻度指示调节器的构成原理

25、 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。全刻度指示调节器的线路实例全刻度指示调节器的线路实例严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。输入电路的主要作用一是用来获得与输入信号输入电路的主要作用一是用来获得与输入信号Vi和给定信号和给定信号Vs之差之差成比例的偏差信号;二是将偏差信号进行电平移动。成比例的偏差信号;二是将偏差信号进行电平移动。求偏差求偏差 e:V01=k(Vs Vi )1 输入电路输入电路严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规

26、章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。因测量信因测量信号号Vi和给定信和给定信号号Vs分别通过分别通过双臂电阻差模双臂电阻差模输入到运放输入到运放A1的同相和反相的同相和反相输入端。输入端。可列出两输入节点的电流方程:可列出两输入节点的电流方程:而而 VTVF 则则 V01=2(Vi VS)严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。采采用用差差动动输输入入电电路路,输输入入阻阻抗抗很很高高,不不从从信信号号Vi、VS取用电流,使测量信号不受衰减,取用电流,使测量信号不受衰减,(2)求偏差求偏差 Vi

27、VS,进行偏差运算。进行偏差运算。(3)将偏差放大将偏差放大 为为了了提提高高调调节节器器对对偏偏差差的的灵灵敏敏度度,对对其其后后的的运运算有利,这里先将偏差放大两倍。算有利,这里先将偏差放大两倍。电路的特点电路的特点(1)输入阻抗高输入阻抗高严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2、PD电路分析电路分析 PD电电路路以以A2为为核核心心组组成成。微微分分作作用用可可选选择择用用与与不不用用。开开关关S8打打向向“断断”时时,构构成成 P电电路路;开开关关S8打向打向“通通”时,构成时,构成 PD电路。电路。严格执行突

28、发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。qPD传递函数传递函数ID得得严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。式中:式中:n=Kn=KD D 微分时间常数微分时间常数ID又因又因 得得 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。q 阶跃响应阶跃响应 当当V01为阶跃信号时,为阶跃信号时,V02的的阶跃响应为阶跃响应为V02TD/nV01/n63%t 可见,此电可见,此电路的微分是实际路的微分是

29、实际的微分。的微分。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。当当 S8 置置于于“断断”时时,微微分分被被切切除除,A2只只作作比比例运算。有例运算。有这这时时微微分分电电容容被被开开关关S8接接在在9.1K分分压压电电阻阻两两端端,使使CD右右端端始始终终跟跟随随电电压压V01/n。当当开开关关S8切切换换到到“通通”时时,保证无扰动切换。,保证无扰动切换。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3、PI电路分析电路分析 它接收以它接收以10V为基准

30、的为基准的PD电路的输出信号电路的输出信号V02,进行,进行PI运运算后,输出以算后,输出以10V为基准的为基准的15V电压电压V03,送至输出电路。该,送至输出电路。该电路由电路由A3、R1、C1、CM等组成。等组成。S3为积分档切换开关,为积分档切换开关,S1、S2为自动、软手动、硬手动联动切换开关,该电路除了实现为自动、软手动、硬手动联动切换开关,该电路除了实现PI运算外,手动操作信号也从该级输入。运算外,手动操作信号也从该级输入。A3的输出接电阻和的输出接电阻和二极管,然后通过射极跟随器输出。二极管,然后通过射极跟随器输出。由于由于电容容CM积分积分需要较大电流,在需要较大电流,在A3

31、输输出端加一功放三极管。出端加一功放三极管。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。qPI传递函数传递函数S1S1置于置于“自动自动”位置、位置、S3S3分别置于分别置于“1”1”、“10”10”档时的档时的简化电路简化电路:根据基尔霍夫第一定律,输出量与输入量之间的拉氏变换式为:根据基尔霍夫第一定律,输出量与输入量之间的拉氏变换式为:严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。S3打向打向10档时:档时:m=10S3打向打向1档时:档时:m=1 严格执行

32、突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。PID运运算算电电路路由由PI和和PD两两个个运运算算电电路路串串联联而而成成,由由于于输输入入电电路路中中已已采采取取电电平平移移动动措措施施,故故这这里里各各信信号号电电压压都是以都是以VB=10V为基准起算的。为基准起算的。PIPD严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。4 输出电路输出电路其其任任务务是是将将PID电电路路输输出出电电压压VO3=15V变变换换为为420mA的电流输出,并将基准电平移至的电流输出,

33、并将基准电平移至0V。在在A4后后面面用用VT1、VT2组组成成复复合合管管,进进行行电电流流放放大大,同同时时以以强强烈烈的的电电流流负负反反馈馈来来保保证证良良好好的的恒恒流流特性。特性。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。取:取:R3=R4=10K,R1=R2=4R3 由由V+V-得得 q转换关系转换关系 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。则则而而若取若取 R1=4(R3+Rf)=40.25K时,时,可以精确获得关系:可以精确获得关系:

34、严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5 调节器的整机传递函数调节器的整机传递函数 输输入入电电路路、及及运运算算电电路路、输输出出电电路路的的传传递递函函数数皆皆已已获获得得,整个调节器的结构框图整个调节器的结构框图 整机传递函数可表示为整机传递函数可表示为:严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。6 手动操作电路及无扰切换手动操作电路及无扰切换通通过过切切换换开开关关S1可可以以选选择择自自动动调调节节“A”、软软手手动操作动操作“M”、硬手动操

35、作、硬手动操作“H”三种控制方式。三种控制方式。AM无冲击无冲击1)A、M间的切换间的切换S1从从A切换到切换到M时时:断开断开A3的输入的输入CM无放电回路无放电回路VO3保持不变保持不变严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。S42闭合闭合-VM接入接入按按TI=100s的时间积分的时间积分 S41闭合闭合-VM接入接入按按TI=6s的时间积分的时间积分同理,同理,S43(或(或S44)闭合)闭合+VM接入接入反向积分反向积分 用这种手用这种手动操作来改变动操作来改变调节器输出,调节器输出,信号变化比较信号变化比较缓和

36、,称为缓和,称为 “软手动软手动”。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。2)A、H间的切换间的切换当切换开关当切换开关S1由自动位置由自动位置A,切向硬手动切向硬手动 H 时,放大器时,放大器A3接成具有惯性的比例电路。接成具有惯性的比例电路。由于由于CM充充电迅速,电迅速,A3的输出近似的输出近似为比例电路。为比例电路。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。v 传递函数传递函数时间常数时间常数 T=RFCM=301031010-6=0.3s可见

37、,可见,VH 改变时,改变时,VO3很快达到新的稳态值。很快达到新的稳态值。vAH前前,须须先先调调RPH与与当当时时的的VO3一一致致,才才能能做到无扰动切换。做到无扰动切换。MH也同样。也同样。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3)M、HA间的切换间的切换 S1由由A切向切向M或或H时,联动开关同时将积分电容时,联动开关同时将积分电容CI接接VB,使,使VCI始终等于始终等于V02。当。当S1再由再由H、M切回切回A时,由于电压没有突变,切换也是无扰动的。时,由于电压没有突变,切换也是无扰动的。自动(自动(A)软

38、手动(软手动(M)无扰无扰 无扰无扰硬手动(硬手动(H)无扰无扰有扰有扰总结:总结:严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。DDZ-III型调节器软、硬手动的切换过程可型调节器软、硬手动的切换过程可总结为总结为:1)自动切换到软手动,无需平衡即可做到无 扰动切换;2)软手动切换到硬手动,需平衡后切换才能 做到无扰动切换;3)硬手动切换到软手动,无需平衡即可做到 无扰动切换;4)软手动切换到自动,无需平衡即可做到无 扰动切换。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。7 指示电路指示电路 现以输入信号指示电路为例进行讨论。现以输入信号指示电路为例进行讨论。调节器采用双针指示式电表,全量程地指示测量值与调节器采用双针指示式电表,全量程地指示测量值与给定值。偏差大小由两个指针间的距离反映,当两针重合时,给定值。偏差大小由两个指针间的距离反映,当两针重合时,偏差为零。偏差为零。S5切换到切换到“标定标定”时,可进行示值标定。时,可进行示值标定。流过动圈表头的电流为流过动圈表头的电流为

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