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在过程控制中,控制器的重要性是什么?欧宝体育app手机

什么是控制器?

控制器是控制系统中一个过程的主要控制元件。所以在控制系统中,控制器会比较控制值和要求的值,如果有一个错误或偏离要求的值控制器会纠正它。控制器将接收到某种形式的错误,它将执行适当的控制功能。控制器将保持过程变量,如温度,压力,流量等到一个所需的水平。控制器将修正后的输出转移到最终的控制元件,从而达到所需的设定点。控制器是控制系统的主要组成部分。该控制器用于工艺装置中修改系统参数,使系统稳定。

控制器的主要部分是什么?

  • 该控制器有一个带有一定仪器的测量单元,利用这些仪器可以测量温度、压力等过程状态
  • 将有一个输入设定值装置来设置所需的值
  • 将测量值与所需值进行比较的比较器
  • 有一个控制单元来计算输出幅度和方向,以便它可以补偿偏离所需的值
  • 控制器中有一些输出单元,如控制阀,电机将输出转换为物理动作。

控制器的功能是什么?

控制器在控制系统中起着重要作用,控制系统将进行比较,测量,计算和处理变量的校正。校正和比较完全由控制器完成。清除错误后,输出将发送到最终控制元素,这将在控制器的帮助下完成。控制器的控制机构由两个部分组成比较器和控制器。

控制器如何工作?

控制器会收到反馈系统的输出,所以它会将输出与要求的值进行比较,如果它偏离要求的值,那么控制器就会做一些动作来得到要求的值。输出由反馈系统中的传感器感知,并将其转换为适当的反馈信号。参考输入为设定值,误差检测器将反馈值与参考值进行比较。

什么是可变范围和控制器输出范围?

受控变量在控制系统中具有一系列值,这些值将维持控制。控制变量可以指定为一些标称值,并且加上耐受公差,并且控制器的设计需要此范围。该范围与控制器输出变量相关联,它们具有最大值和最小值。控制器的输出处于百分比,最小输出为零百分比,控制器的最大输出是百分之百。控制器的零百分比输出不是零输出。

控制器中的控制滞后和死区是多少?

控制滞后是控制器在其设定点处接收输出所需的更改所需的时间。死区是在瞬间发生在发生错误的时间和第一个纠正措施发生时的瞬态。

控制器的类型有哪些?

存在连续和不连续的控制器,不连续控制器进一步被分类为开关控制器和多位置控制器。连续模式控制器是比例控制,积分控制和衍生控制。

开关控制器

我们可以使用此类控制器控制过程变量。这是控制过程的旧方法,将使用开关来执行ON,关闭控制。这是一种不连续的控制动作形式,这也称为双位置控制。如果测量位于设定值以下,则开关控制器将在开启中,并且操纵变量处于其最大值。因此,如果操纵变量高于设定值,则控制器关闭,并且操纵变量将最小。这种类型的控制器用于工业和国内应用。该控制器的控制器增益非常好。

开关控件仅响应是否存在错误,此类控制器不适合连续自动反馈控制。我们可以使用不需要准确控制的系统的开关控制器,它也可以在可以经常处理开启和关闭的系统中使用,并且也可以使用系统的质量很大。

好处

  • 这些控制器既简单又便宜

缺点

  • 它们不通用,也不是无效的
  • 不可能控制流量
  • 这种类型的控制器具有非常有限的应用程序

比例控制器

这是一种连续的控制器,这种类型的控制系统比不连续控制系统更复杂。在这种类型的控制中,控制器将创建输出信号,并且它将与错误成比例。因此,如果误差幅度为高电平,则应用的纠正措施也会很大。比例控制可以去除可以在开关控制中看到的循环。如果输出达到设定值,则比例控制器会降低提供给系统的平均电量。因此,由于此,系统将慢下来,它不会过度超出设定值,但它将达到设定值并可以保持稳定的输出。开关控制器只能用于具有长响应时间的系统中,但不能在具有快速响应时间的系统中使用。所以在这个地方,我们可以使用比例控制器,输出将作为连续变量的值。

比例控制器中的增益也可以称为灵敏度,它比较了最终控制元件中的变化量与受控变量中的变化量的比率。在比例控制中,可以改变控制器增益的增益以改变控制器输出

比例控制器的优点

  • 它可以减少稳态误差,从而使系统稳定
  • 过度阻尼系统将具有缓慢的响应,并且通过使用此控制器,我们可以快速使其快速。
  • 在这种类型的控制器中,稳态误差与比例增益成反比,因此如果增益更大,则误差会变低。

比例控制器的缺点

  • 这些控制器会增加系统的最大过冲
  • 它只能在偏差不大的情况下使用,因此只能在输入和输出之间偏差较小的系统中使用
  • 它不能用在突然偏离的地方
  • 由于比例控制器,系统中会有一些偏移

整体控制器

在这种类型的控制器中,输出将与误差信号的积分成比例。比例控制器的主要缺点是它无法取消误差它最终具有偏移错误。如果负载更改,则输出将从设定值不同,并且此类错误称为偏移错误。因此,此控制器会响应会在随着时间的推移会增加的错误,因此由于此功能,这些控制器能够快速删除错误。积分控制可用于取消系统的偏移量,该控制始终与比例控制结合使用。

整体控制的优点

这种类型的控制器可以在干扰之后将受控变量返回到设定值,并且由于此,它称为复位控制器。

积分控制的缺点

这可能会使系统不稳定,因为它会对错误反应缓慢

微分控制

衍生控制可以确定错误信号'未来行为,通过考虑更改速率来完成。如果错误很小,则控制器可以根据错误行动,如果不快速增加,则控制器将使用该信息来减少控制信号,因此可以限制控制动作。在这种类型的控制中,控制器的输出取决于实际错误的变化时间率。这种控制的主要特点是,根据误差信号的变化率,将有一个唯一的控制器输入值。

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