,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,。比例控制作用及时，能迅速反应误差，从而减小稳态误差。但是，比例控制不能消除稳态误差。其调节器用在控制系统中，会使系统出现余差。为了减少余差，可适当增大，愈大，余差就愈小但增大会引起系统的不稳定，使系统的稳定性变差，容易产生振荡。积分控制在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。积分控制的作用是消除稳态误差。只要系统有误差存在，积分控制器就不断地积累，输出控制量，以消除误差。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进步减小，直到等于零。因而，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差，使系统误差为零，从而消除稳态误差。积分作用太强会使系统超调加大，甚至使系统出现振荡。微分控制在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分即误差的变化率成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件环节或有滞后组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化超前，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。微分控制能够预测误差变化的趋势，可以减小超调量，克服振荡，使系统的稳定性提高。同时，加快系统的动态响应速度，减小调整时间，从而改善系统的动态性能。常见控制器在实际生产中，为了使原系统的性能指标有所改善，经常按照定的方式接入校正装置，般的控制器和校正装置常常采用的控制规律有比例微分积分以及这些控制规律的组合，常用的有比例积分比例微分以及比例积分微分控制器。比例控制器比例控制器的结构图如图其传递关系为控制器的传递函数可写为图控制器采用控制规律能较快地克服扰动的影响，它作用于输出值较快，但不能很好地稳定在个理想的数值。虽较能有效的克服扰动的影响，但有余差出现。它适用于控制通道滞后较小负荷变化不大控制要求不高被控参数允许在定范围内有余差的场合。比例积分控制器比例积分控制器的结构图如图其传递关系为控制器的传递函数可写为图控制器比例积分控制规律是工程中应用最广泛的种控制规律，它能在比例的基础上消除余差，使系统在进入稳态后无稳态误差。由于积分作用输出随时间积累而逐渐增大，故调节动作缓慢，造成调节不及时，使系统稳定裕度下降。因此，积分作用般不单独使用。它适用于控制通道滞后较小负荷变化不大被控参数不允许有余差的场合。比例微分控制器比例微分控制器的结构图如图其传递关系为控制器的传递函数可写为图控制器微分具有超前作用，对于具有容量滞后的控制通道，引入微分参与控制，在微分项设置得当的情况下，对于提高系统的动态性能指标，有着显著效果。它能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。因此，对于控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合，为了提高系统的稳定性，减小动态偏差等可选用比例微分控制规律。需要说明点，对于那些纯滞后较大的区域里，微分项是无能为力，而在测量信号有噪声或周期性振动的系统，则也不宜采用微分控制。比例积分微分控制器比例积分微分控制器的结构图如图图控制器其传递关系为控制器的传递函数可写为控制规律是种较理想的控制规律，它在比例的基础上引入积分，可以消除余差，再加入微分作用，又能提高系统的稳定性。它适用于控制通道时间常数或容量滞后较大控制要求较高的场合，如温度控制成分控制等。控制参数整定常规的调节以消除误差和减少外扰为目的，应用控制，必须适当地调整比例放大系数，积分时间和微分时间，使整个控制系统得到良好的性能。准确有效的选定的最佳整定参数是关于控制器是否有效的关键部分。控制器参数整定的方法有很多，概括起来主要有两大类是理论计算整定法，二是通过在线实验的工程整定法。理论计算整定法。它主要是依据被控对象准确的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法般较难做到，同时，得到的计算数据未必可以直接使用，还必须通过工程实际进行调整和修改。工程整定法。它不需要得到过程模型，主要依赖工程经验，在控制系统的试验中直接进行参数整定。方法简单实用，计算简便且易于掌握，可以解决般的实际问题，在工程实际中被广泛采用。控制器参数的工程整定法，主要有临界比例度法又称稳定边界法反应曲线法和衰减法。其共同点都是通过实验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。然而，无论采用哪种方法整定所得到的控制参数，都需要在实际运行中进行最后的调整与完善。理论和实践证明，即便是整定得很好的参数值，系统响应的快速性与超调量之间也存在矛盾，二者不可能同时达到最优，且系统在跟踪设定值与抑制扰动方面对控制参数的要求也是矛盾的。下面从系统稳定性响应速度超调量和控制精度等各方面特性来分析三参数对控制品质的影响。比例系数的作用在于加快系统的响应速度，提高系统调节精度。越大，系统的响应速度越快，但将产生超调和振荡，甚至导致系统不稳定，因此值不能取的过大如果值较小，则会降低调节精度，使响应速度变慢，从而延长调节，即，，式中，控制器的参数为，则控制器的直观表达式为在控制器作用下，分别对应的阶跃响应曲线如图所示。图阶跃响应整定法设计的控制阶跃响应曲线已知受控对象频域响应参数已知受控对象为个四阶的传递函数。分析该受控对象传递函数不是带延迟的阶惯性环节，根据表的经验整定公式，可采用频域响应来整定控制器的参数。利用提供的函数计算受控对象的频域响应参数增益裕量剪切频率然后由表计算控制器的相应参数，并分别绘制受控对象串联