１）压力控制系统为30% ～70 % 。 ２）流量控制系统为40 % ～100 % 。 ３）液位控制系统为20 % ～80 % 。 ４）温度控制系统为20 % ～60 % 。
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3.4 积分控制
3.4.1 积分控制规律及其特点
积分控制是控制器的输出变化量Δ u与输入偏差值e随
时间的变化成正比的控制规律，亦即控制器的输出变 化速度与输入偏差值成正比。
KI为控制器的积分速度； TI为控制器的积分时间（TI=1/KI）。
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3.4.1 积分控制规律及其特点
与比例控制不同的是， 在输入偏差为零时，比 例控制器的输出变化量 Δu是零，即处在初始位 置上，而积分控制器的 输出却可以处在任何数 值的位置上。
２）增益降低为原来的１/２，系统的稳态精度变差。
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3.2 位式控制
１.理想的双位控制
理想双位控制规律的数学表达式为 当e＞0时，u(t)=umax ； 当e＜0时， u(t)=umin 。
理想双位控制输出特性
温度双位控制系统示意图
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3.2 位式控制
在阶跃偏差作用下， 控 制器的输出达到比例输出 的两倍所经历的时间。
积分时间的测定
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3.4.3 积分时间对系统过渡过程的影响
积分时间TI应根据不同 的对象特性加以选择， 一般情况下TI的大致范 围如下：
１）压力控制： TI ＝0.4～3min。 ２）流量控制： TI ＝0.1～1min。 ３）温度控制： TI ＝3～10min。 ４）液位控制： 一般不需积分作用。
无源校正装置
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3.1.3 常用校正装置
2.有源校正装置
有源校正装置是由运算放大器组成的调节器。
有源校正装置
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3.1.4 校正应用举例
举例
有一随动系统，框图如下。图中G1(s)为随动系统的固 有部分。现对其进行串联校正，串联一个比例校正装
置，比例系数Kc=0.5。
偏差作用下的积分控 制器的开环输出特性
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3.4.1 积分控制规律及其特点
虽然消除余差是积分控 制的显著优点，但在工 业上却很少单独使用积 分控制。因为与比例控 制相比，积分控制器的 输出变化总是滞后于偏 差的变化，控制作用不 可能像比例控制那样及 时，从而难以对扰动进 行及时且有效的抑制。
在单元组合仪表中，控制器的输入和输出都是标 准统一信号，即过程控制与自动化仪表
3.3.3 比例度对过渡过程的影响
１）比例控制是有余差的 控制。
２）比例度δ对闭环系统 稳定性的影响。
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3.3.3 比例度对过渡过程的影响
通常，工业上常见系统的比例度δ的参考选取范 围如下：
e为控制器输入信号的变化量，即偏差信号； Δu为控制器输出信号的变化量，即控制命令； （Zmax－Zmin）为控制器输入信号的变化范围，即量程； （ Zmax－Zmin ）为控制器输出信号的变化范围。
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3.3.2 比例度
控制器的比例度δ可理解为：要使输出信号作全 范围变化，输入信号必须改变全量程的百分之几。
第三章控制规律
1 掌握系统校正的概念。 2 掌握典型的控制规律及其特点。 3 掌握Simulink仿真辅助分析设计系统的方法。
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3.1 控制系统的校正
3.1.1 校正的概念
在原有的系统中有目的地增添一些装置和元件，人为 地改变系统的结构和性能，使之满足所要求的性能指 标，我们把这种方法称为系统校正。增添的装置和元 件称为校正装置和校正元件。
积分作用的滞后性
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3.4.2 比例积分控制规律与积分时间
将比例作用与积分作用组 合成比例积分（PI）控制 规律来使用，既能及时控 制，又能消除余差。
比例积分控制器的输入 与输出特性曲线
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3.4.2 比例积分控制规律与积分时间
积分时间TI定义为：
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3.3 比例控制
3.3.1 比例控制规律及其特点
Δu是控制器输出变化量； Kc是控制器的放大倍数，即比例增益； e是控制器的输入，即偏差。
阶跃偏差作用下比例 控制器的开环输出特性
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3.3.2 比例度
比例度δ，就是指控制器输入的相对变化量与相
应的输出相对变化量之比的百分数。
2.实际的双位控制
实际双位控制输出特性
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实际双位控制的过程曲线
过程控制与自动化仪表
3.2 位式控制
双位控制器结构简单，容易实现控制，且价格便 宜，适用于单容对象且对象时间常数较大、负荷 变化较小、过程时滞小、工艺允许被控变量在一 定范围内波动的场合，如压缩空气的压力控制， 恒温箱、管式炉的温度控制以及贮槽的液位控制 等。在实际使用中，只要选用带上、下限触头的 检测仪表、双位控制器，再配上继电器、电磁阀、 执行器等即可构成双位控制系统。
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3.1.2 校正的方式
１.串联校正
如果校正装置Gc(s)串联在系统固有部分的前向通道中， 则称为串联校正。
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3.1.2 校正的方式
2.反馈校正
将校正装置Gc(s)与需要校正的环节进行反馈连接，形 成局部反馈回路，称为反馈校正。
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具有校正环节的系统框图
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3.1.4 校正应用举例
校正前、后系统的伯德图
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3.1.4 校正应用举例
校正前、后系统的阶跃响应曲线
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3.1.4 校正应用举例
结论：加入串联校正装置，降低系统增益后：
１）系统的相对稳定性得到改善，超调量下降，振荡 次数减少。
3.1.2 校正的方式
3.复合校正
复合校正是在反 馈控制的基础上， 引入输入补偿构 成的校正方式， 通常可以分为两 种：一种是引入 给定输入信号补 偿；另一种是引 入扰动输入信号 补偿。
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3.1.3 常用校正装置
１.无源校正装置
无源校正装置通常是由一些电阻和电容组成的二端口 网络。