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                  空调控制器的原理
                  2019-10-29 15:43
                         空调的控制又称比例调节:是一种最简单的控制方式。其控制器的输出信号与输入偏差信号成比例关系。

                         比例增益,又称比例系数或放大倍数,(视情况可为正或负)。

                         控制器的输出量u实际上是指增量,即变化量。当偏差e=0时即输出的变化量等于零,并不是控制器没有输出,此时控制器的输出等于u0,即起始值或稳态值。

                         工程上习惯用比例增益的倒数来表示控制器输出与输入的比例关系,称为比例带。

                          比例带的物理意义是,比例控制使器执行机构作全行程变化时,被控参数的变化值或变化值对控制器输入全量程的百分比.



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                          比例控制的特点——有差调节

                          系统运行过程中经常会发生负荷变化,如果采用比例控制,则在负荷扰动下的控制过程结束后,被控变量不可能与设定值绝对相等,它们之间一定有余差,即系统输出存在稳态偏差,这就是所谓的有差调节。

                          对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态偏差,则称为有差系统。比例控制只能减小偏差但不能完全消除偏差,是一个有差系统。其余差随着比例带的加大而加大。

                          比例带对控制过程的影响
                         为了减小余差,人们希望尽量减小比例带。然而,减小比例带就等于加大控制系统的开环增益,其结果是导致系统激烈振荡甚至不稳定。

                         比例带过大,意味着调节的动作幅度很小,因此被控变量的变化很平稳,甚至于没有超调,但余差很大,调节时间也很长。

                         减小比例带,加大了调节的运作幅度,引起被控变量来回波动,但系统可能是稳定的,余差相应减小,但比例带有一个临界值,此时系统处于稳定边界上,进一步减小比例带,系统就不稳定,出现了振荡。

                         积分控制的特点

                         积分控制的一个特点是无差调节,只要被控变量的偏差不等于零,控制器的输出就会一直变化,直到偏差完全消除。只有当e为零时,积分控制器的输出都会保持不变。然而与此同时,控制器的输出可以停在任何数个上。这就意味着被控对象在负荷扰动下的调节过程结束后,被控变量没有余差。

                         积分控制的另一个特点是稳定作用较差。根据奈氏稳定判据可知,对于非自衡的被控对象采用p调节时,只要加大比例带总可以使系统稳定,如果采用I调节,则不可能得到稳定的系统。

                         对于同一个被控对象,采用I调节时缓慢,表现在其振荡率较低。

                         积分速度对控制过程的影响

                         采用积分控制时,控制系统的开环增益与积分速度S0成正比,因此,增大积分速度将会降低控制系统的稳定程度,直到最后出现振荡过程。

                         积分速度S0越大,调节的运作越快,就越容易引起和加剧振荡。但与此同时,振荡频率将越来越高,而最大动态偏差则越来越少,被控变量最后都没有余差。


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