第二篇：控制器.ppt

硬手操电路 两个作用： 使电容CI两端电压恒等于U02 组成比例电路 自动与手动操作的相互切换 积分反馈型积分限幅控制器 PI-P切换控制器 偏差报警单元 输出限幅单元 特种控制器和附加单元 一、积分反馈型积分限幅控制器 二、 PI-P切换控制器 三、 偏差报警单元 四、 输出限幅单元 谢谢光临 * 软手动电路 开关打在M时，软手操电压对时间的积分和Io有对应关系。 硬手动电路 当开关打在H时，硬手操电压和Io有对应关系。 工作状态：自动、手动（软手动、硬手）、保持； 状态切换：自动 软手动 硬手动 软手动 硬手动 自动 自动 硬手动 软手动 硬手动 调节作用方向选择:正作用、反作用。 3）基本电路分析 1、输入电路： 作用：A、是测量信号与给定信号相减得 偏差信号再将其放大两倍； B、是电平移动，将0V为基准的Ui 转换为UB（10V）为基准的输出 信号U01。 Uc1 差动 移动 集成运算放大器为理想IC 应满足： 差模输入阻抗＝∞， 偏置电流Ib1、Ib2≈0， 共模增益＝0 　　 差模增益＝∞ 为何是差动？ ——消除导线电阻压降Ucm1和Ucm2的影响 Rcm1 Ucm1 U i 250Ω Ii Us Rcm1 4-20mADC ＋ － 二线制变送器 24V A5 调节器 为何是电平移动? ——满足共模输入电压范围的要求。 电平移动的定义： 共模输入电压范围的定义： 将电源负端为零电平的信号转换成以参考电位为基准的信号 在保证IC正常工作的情况下，IC的UT或UF的大小。 U i IC1 R1 R2 R3 R4 R5 U s R7 R8 R6 U o1 U CM1 U CM2 U B 取 则有： 电路分析： 输出信号Uo1仅与测量信号Ui和给定信号Us的差值成正比，比例系数为-2，而与导线上的压Ucm1和Ucm2无关。 IC1的输入端的电压UT，UF是在运算放大器共模输入电压的允许范围（2～22V）之内，所以电路能正常工作。 把以零伏为基准的，变化范围为１～５V的输入信号，转换成以10V为基准的，变化范围为０～＋8V的偏差输出信号Uo1 结论： B：比例微分电路 作用：是对输入电路的输出信号U01进行比例微分运 算，整机的比例度和微分时间通过本电路进行调整。 定性分析 Uo1有阶跃变化， t＝t0，电容CD上的电压不能突变，相当于短路。UT=Uo1 t＞t0，R11上的电压经CD、(R12+RD)形成一个回路对C18充电，随时间的增长，UCD越来越大，UT越来越少。 t＝∞，电容C18上充满了电，相当于开路，UT＝UO1/n，UO2＝αUT＝ αUO1/n Uo1、UT、Uo2的电路变化过程如图所示: Uo1 Uo1 t=to UT Uo1 Uo1/n Uo2 αUo1 αUo1/n 0 t 0 t 0 t 对于比例放大器有： 在微分不加入的情况下 IC2 R 1 R D U T 1/n (n-1)/n U o1 ＝ ／n 通过 向 充电，稳态时UCD ＝ (n-1) Uo1 /n 当微分接入时UT仍为Uo1 /n 在切换瞬间UT保持不变，对输出没影响 U T U o1 U o1 R 1 C D C:比例积分电路： S3：积分时间TI的倍率开关。 S1和S2为机械联锁自动、软手操、应手操切换开关 作用： UO2进行PI运算→UO3 无电平移动 手/自动切换实现 ＰＩ电路的等效电路图 1/m =R15/(R14+ R15) Uo2 t CMUo2/CI t Uo2 to to 其输出曲线为 + 积分饱和 1）概念：具有积分作用的控制器在单方向偏差信号的长时间作用下，其输出达到输出范围上限值或下限值之后，积分作用将继续进行，从而使控制器脱离正常状态，这种现象称为积分