文档介绍：模拟式调节器
调节器将来自变送器的测量信号 与调节器的内给定或外给定信号 进行比较，得到其偏差 ，即
然后调节器对该偏差信号按某一规律进行运算，输出调节信号控制执行机构的动作，以实现对被控参数如温度、压力、流量或液位等的自动控制作用。
调节器的作用
§ PID调节规律及实现方法
调节规律
1. 基本概念和名词
在定值自动控制(调节)系统中，由于干扰使被控量(输出)
偏离设定值(期望值)，即被控参数(量)产生了偏差。
Δx=x-xr
式中： Δx：偏差量
x：被控量
xr：给定值
调节器特性是指它的输出信号随输入信号变化的规律。称为调节规律。设输入信号为Δx，输出变化量为Δy。
Δx>0（正偏差）， Δy >0 ；Δx < 0 （负偏差） ， Δy < 0
称为正作用调节器；
Δx > 0， Δy < 0 ；Δx < 0， Δy >0称为反作用调节器。
调节器输入信号和输出信号可能有不同的量纲，例如温度调节器输入信号是温度，而输出信号为电压或电流。为了便于特性的通用性，将输入和输出用相对量来表示：
e= Δx/(xmax-xmin)
式中：xmax，xmin为被测量的最大值和最小值，
xmax-xmin为测量范围。
p= Δy/(ymax-ymin)
式中：ymax，ymin为输出量的最大值和最小值，
ymax-ymin为输出范围。
2. 调节规律表示方式：
一般有四种表示方式：①微分方程，②传递函数，③频率特性，④时间特性。
PID调节规律的微分方程式为：
p=Kp(e+1/TI∫edt+TDde/dt)
式中：e，p：以相对量表示的输入量和输出量；
Kp，TI，TD：常数。
三个部分可以分别组合成P（比例），PI（比例积分），PD（比例微分），PID（比例积分微分）
（一）比例调节器
微分方程表达式和时间特性
微分方程为 p=Kpe
其阶跃响应曲线(在输入端加阶跃信号,其输出随时间变化的曲线)
其特点是响应快，调节及时，是最基本的调节规律，但是会产生静差。
∵e=0，p=0，即调节器无输出，调节作用丧失。
2. 定值调节系统框图
图中：xR=XR/(Xmax-Xminx)，相对值表示的给（设）定值；
xM=X /(Xmax-Xminx)，相对值表示的测量值；
e= Δx /(Xmax-Xminx)，相对值表示的偏差值；
p= ΔY /(Ymax-Yminx)，相对值表示的输出值。
q—扰动。
当系统处于平衡状态，xM=XR
∵q，使xM↑→xM＞XR, →e输入调节器经比例运算→调节器输出p和q的作用相反→ xM ↓ →e↓。但是p和e成正比。只要q存在，要求调节器输出一定的p，e不能为0，这样调节器完成后e≠0。存在静差。
q愈大→p愈大→ e（静差）愈大。
pmax=100%时静差最大，
emax=pmax/Kp=1/Kp
emax表明调节器的调节精度，Kp愈大， emax愈小，调节器精度愈高，系统静差越小。
3. 调节参数
比例调节器的可调参数是比例增益KP****惯上都以KP的倒数乘以100%来表示，并以此对调节器刻度。
P称为比例带（比例度），是输入相对变化量与输出相对变化量之比。它表示输出变化全范围（100%）所对应的输入变化范围。如下图所示。
对于输入范围和输出范围相等的调节器，比例带等于输入的变化量和输出量之比，即
例如对于DDZ－Ⅲ调节器
Xmax－Xmin=20mA － 4mA=16mA
Ymax － Ymin=20mA － 4mA=16mA
输入从4mA变到6mA，输出相应变化4mA变到8mA，则比例带为：P=(6 － 4)/(8 － 4) ×100