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科普知識
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調節器

PID調節器比例增益、比例度、比例帶的區別

發布日期:2022-10-11 點擊率:837


PID調節器的比例增益KP是比是例度δ的倒數,比例度和比例帶是等效的。現在的PID調節器、DCS系統和PLC系統中P大多指以比例增益。
為了便于理解,可以把PID調節器的比例作用想象為一個雙端指針,如圖1所示。支點在中間(相當于100%比例度),指針兩端沿著偏差標尺和輸出標尺移動,若測量值與給定值重合時,偏差為零,這就是PID調節器的正常工作點,也就是PID調節器的控制點,不管比例帶多大,當PID調節器的輸人偏差為零時,輸出總是預設的比例偏置值(50%),輸出值在此值上下變化以減小偏差,支點的位置確定了對于一定的偏差變化輸出的大小,即支點在中間時測量值變化100%,輸出就從0%變化到l00%。將支點向左移,為了使輸出變化100%,則測量值變化減小到50%。也即從設定值-25%~+25%,同理當支點右移時,測量值已變化100%(即從程-50%~+50%),輸出變化僅為50%。
從上述可知比例作用就是PID調節器的輸出信號與輸人信號成比例關系,即:△P=Ke+△Pi,即比例調節器就是一個放大倍數(即增益)可調的放大器。比例增益和比例度都反映了調節器對偏差變化的靈敏度大小。在電、氣動調節器(控制器)中都不用比例增益作為刻度,而是用比例度來刻度的。
比例增益是指輸出變化對偏差變化之比。而比例度則是指調節器的偏差值占輸出值變化的百分比。這兩種表示方法互為倒數關系,即:KP=1/δ。比例增益和比例度的對應關系如圖1所示。

 比例增益和比例度的對應關系 
                                                      圖2  比例增益和比例度的對應關系    

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