自动调节仪表微分控制

对于惯性较大的对象，常常希望能根据被控变量变化的快慢来控制。在人工控制时，虽然偏差可能还小，但看到参数变化很快，估计到很快就会有更大偏差，此时会过分地改变阀门开度以克服干扰影响，这就是按偏差变化速度进行控制。在自动控制时，这就要求控制器具有微分控制规律，就是控制器的输出信号与偏差信号的变化速度成正比，即

    此式表示理想微分控制的特性，若在t=t0时输人一个阶跃信号，此时控制器输出将为无穷大，其余时间输出为零，如图4-2-12所示。这种控制器用在系统中，即使偏差很小，只要出现变化趋势，马上就进行控制，故有超前控制之称，这是它的优点。但它的输出不能反映偏差的大小，假如偏差固定，即使数值很大，微分作用也没有输出，因而控制结果不能消除偏差，所以不能单独使用这种控制器，它常与比例或比例积分组合构成比例微分或比例积分微分控制器(也称三作用控制器)。

比例微分控制规律如图4-2-13所示为微分作用按偏差的变化速度进行控制，其作用比比例作用快，因而对惯性大的对象用比例微分可以改善控制质量，减小最大偏差，节省控制时间。微分作用力图阻止被控变量的变化，有抑制振荡的效果，但如果加得过大，由于控制作用过强。反而会引起被控变量大幅度的振荡如图4-2-14所示。微分作用的强弱用微分时间来衡量。比例积分微分控制规律为

当有阶跃信号输人时，输出为比例、积分和微分三部分输出之和。如图4-2-15所示。这种控制器既能快速进行控制。又能消除余差，具有较好的控制性能。

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