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SMC分享比例控制规律及比例带

发布时间:2014-04-02 点击量:1827

    SMC分享比例控制规律及比例带,在双位控系统中,被控变量不可避免地会产生持续的等幅振荡过程.只能适用于控制要求不高的场合。对于大多数的控制系统,生产工艺要求被控量在过渡过程结束后,能稳定在某个值上。人们从人工操作的实践中认识到,当控制器的输出与输入(即设定值与测量值之间的偏差)成比例时,就能实现这一目标.这就是比例(Proportional)控制规律。其数学表示式为:

               u=Kpe

               U(S)=KpK(S)

    式中u—控制器的输出;

    Kp控制器的比例放大倍数.也称比例增益;

    e-控制器的输入偏差信号。

    比例控制器的放大倍数Kp,是可调的,它决定了比例作用的强弱。所以.比例控制器实际上可以看作一个放大倍数可调的放大器。当Kp>1时,比例作用为放大;而Kp<1时,比例作用为编小;当Kp一定时.输入偏差大,输出变化量也大.输入偏差小,相应的输出变化量也小。

    在过程控制中习惯用比例带(或比例度)来衡量比例控制作用的强弱关系,比例带的定义为:

               Xmax-Xmin——控制器输入信号范围;

               Umax-Umin——拉制器输出信号范围。

    δ的物理意义:要使控制器输出变化全量程时,其输入变化量占满量程的百分比。换而言之,当输入变化某个百分数时,输出将从zui小值变化到zui大值,那么输入变化的这个百分数就是占δ。因此δ正好是u与e成比例的偏差范围。只有当被调量处在这个范围以内,调节间的开度(变化)才与偏差成比例,超出这个“比例带”以外,调节器的输入与输出已不再保特比例关系,而调节器至少也暂时失去其控制作用了。例如,若测量仪表的量程为100℃,则δ=50℃就表示被SMC调节阀需要改变50℃才能使调节阀从全关到全开。

    由上面公式得出,δ与Kp成反比,δ越大.使输出变化全范围时所需的榆入偏差变化区间也就越大,而比例放大作用就越弱,反之亦然。因此δ可表示比例控制器的灵敏度。δ越大,则控制器的灵敏度越低.反之则越高。

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