pmin xmin
100%
(5-6)
K Kp
100%
（对于单元组合仪表：K=1
）
所以
1 100%
KP
故：
1
KP
K P P （控制作用强）
ppt课件
14
例题: 一DDZ—II型比例控制器温度刻度范围是400— 800℃，控制器的输出工作范围是0—10mA。当指示值 从600 ℃变化到700℃时，控制器的输出从4mA变化到 9mA。比例度是多少？
测量值
测量变送器
被控变量 y
给定值(x)：工艺要求的量值。测量值(z): 被控变量实际值。
偏 差(e): 测量值与给定值之差(e= z-x)。
操纵值(P)：控制器的输出信号。
ppt课件
2
从控制仪表的发展来看， 大体上经历了三个阶段： 1、基地式控制仪表
与检测装置、显示装置一起 组装在一个整体之内，同时具 有检测、控制与显示功能，所 以其结构简单、价格低廉、使 用方便。
δ再减小，会出现激烈的振荡(曲线3) 当δ继续减小到某一数值时，系统
e pp
则 pe
干扰
D
给定值 偏差
操纵值
操纵变量
xSv
+ -
Deve
Pz v
控制器
Mp v
执调 行节阀 器
q 被控对象
测量值
测量变送器
被控变量 y
ppt课件
10
举例：如图是一液位控制系统。 当液位上升时，控制阀就关小；
当液位下降时，控制阀就开大。
ab
p
b p ae
p be a
(5-3)
e
杠杆就是控制器；
t
t0
t
ppt课件
12
2、比例度δ
由于比例增益KP是有量纲的量，在工程上常将其转换 成一个无量纲的量：比例度δ
比例度就是指控制器输入的相对变化值与相应的输出 相对变化值之比的百分数。用式子表示：
xmax
e
xmin
pmax
p
pmin
100%
(5-5)
e—输入变化量；p—相应的输出变化量； xmax-xmin —输入的最大变化量，即仪表的量程； pmax-pmin —输出的最大变化量，即控制器输出的工作范围
H→H0
ppt课件
6
中间区：被控变量有一定的变化范围
ppt课件
7
ppt课件
8
3、品质指标：振幅 周期
原则：使振荡幅值在允许的范围内，尽可能的使周 期延长。
4、特点：结构简单、成本低、易实现
ppt课件
9
二、比例控制
1、比例控制规律（P）
控制阀的开度（即控制器的输出值）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。即：
第四章 自动控制仪表
第一节 概述 第二节 基本控制规律及其对系统过
渡过程的影响
ppt课件
1
第一节 概 述
构成自动控制系统的仪表称为自动控制仪表。 主要包括变送器、控制器和执行器。还包括很多种
辅助仪表。
干扰
D
给定值 偏差
操纵值
操纵变量
xSv
+ -
Deve
Pz v
控制器
MP v
执调 行节阀 器
被控对象 q
700 6009410% 0 =50%
800 400 1 00
当测量温度变化了全量程的50%时，控制器的输出从 最小变为最大(0—10mA)。在这个范围内，温度的变化 与控制器的输出p是成比例的。
ppt课件
15
也可以说比例度就是使控制器输出变化全范围时， 输入偏差改变了输入量程的百分数。
0%
50% 100%e%
比例度就是使控制器的输出变化满刻度时，相应
的仪表测量值变化占仪表测量范围的百分数
ppt课件
13
对于一个具体的比例作用控制器 :pmax-pmin/ xmax-xmin =K
xmax
e
xmin
pmax
p
pmin
100%
epxpm maaxx xpm miinn10% 0
1 KP
pmax xmax
e
P
ppt课件
C t0
KpC
t
t0
P
t
18
5、比例控制特点：
1)KP↑( ↓)→P↑，即：比例作用越强。
2) 动作迅速，作用及时。 3)最终稳定时，△p=0， p=KPe，e(∞)≠0，即存在余差。 KP↑→余差C↓，但KP过大， 系统易发生震荡 而不稳定。
适用于滞后小，负荷变化不 大，无余差要求的场合。
2、单元组合式仪表中的控制单元
接受测量值与给定值信号，然后根据它们的偏差发出与 之有一定关系的控制作用信号。
3、以微处理器为单元的控制装置
控制功能丰富、操作方便，很容易构成各种复杂控制系统。
ppt课件
3
第五章 自动控制仪表
第一节 概述 第二节 基本控制规律及其对系统过渡
过程的影响
ppt课件
4
第二节 基本控制规律及其对系统过渡过程的影响
p: 控制器的输出；
e: 控制器的输入；
e
a,b—杠杆支点与两端的距离
比例控制器的输出信号
p与输入信号e之间成比例
关系，即：
比例控制系统示意图
p K P e (5-4) KP—比例增益;(放大倍数)
定义：比例控制规律的输出变化量与输入偏差e成正比。
ppt课件
11
p KP e
e
△P
KpC C
t0
最常用的控制规律是PID算法，它由基本控制规律P、
I、D组成P、PI、PD、PID，统称PID。

ppt课件
5
一、双位控制(开关控制)
1、双位控制规律
Pmax P
Pmin
2、举例
e＞0 （或e＜0） e＜0 （或e＞0）
液位 电磁线圈 阀门 进料 液位
H＞H0 通电 关闭 切断进料 H→H0
H＜H0 断电 打开 进料
pmin
pmax
ppt课件
16
3、控制器比例度δ与输入、输出的关系
Pmax
=50%
=100%
Pmax-Pmin 2
=200%
Pmin 0
50%
100%
e%
图5-6 比例度示意图
ppt课件
17
4、比例控制作用的特性
e
1)静态特性：
控制结束后有余差。
（即新稳态值不等于给定值）
2)动态特性：
控制及时，无滞后。
如：中间储罐液位，精馏塔塔 釜液位等 。
ppt课件
19
6、比例度对过渡过程的影响
比例度δ越大(即Kp越小)，过渡过程 曲线越平稳，但余差也越大。比例
度越小，则过渡过程曲线越振荡。
当比例度δ大时即放大倍数Kp小， 被控变量的变化就很缓慢(曲线6)。
当比例度δ减小时，Kp增大，被控 变量变化也比较灵敏，开始有些振 荡，余差不大（曲线5，4）.
➢控制规律指控制器的输出信号与输入信号之间的关系。
干扰
D
给定值 偏差
操纵值
操纵变量
xSv
+ -
Deve
Pz v
控制器
MP v
执调 行节阀 器
q 被控对象
测量值
测量变送器
被控变量 y
控制规律研究的是p与e之间的函数关系，即
p f e f (z x)
(5-1)
当给定值x不变时，偏差e就是被控变量测量值的变化量。