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如果控制系統(tǒng)不用積分控制,而只用比例控制,那么當(dāng)閥門輸出為%時(shí),這是輸入的溫度值可能依然只有度,那么按照比例控制,既然偏差依然存在,則閥門的開(kāi)度會(huì)繼續(xù)加大,這樣,當(dāng)水溫升到度時(shí),閥門的開(kāi)度可能會(huì)達(dá)到了%甚至更高,這時(shí),雖然控制系統(tǒng)會(huì)通知閥門保持不動(dòng),但水溫會(huì)繼續(xù)升高,可能到了甚至度,這時(shí),閥門的開(kāi)度會(huì)減小,但在減小到%之前,水溫都會(huì)繼續(xù)上升,當(dāng)閥門開(kāi)度減到%時(shí),水溫依然可能度,一直當(dāng)閥門的開(kāi)度變成%時(shí),水溫才會(huì)變成度,這時(shí)閥門運(yùn)動(dòng)會(huì)停止,但水溫卻會(huì)繼續(xù)下降,直到變成涼水,如果這時(shí)是冬天,可能你的。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出是漸漸地達(dá)到設(shè)定的值的。這種控制方式的產(chǎn)生是由于實(shí)際的控制元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)從給出輸出信號(hào)到使被控變量達(dá)到設(shè)定值往往需要一段時(shí)間。常見(jiàn)的例子是溫度控制,比如,假定我們知道到煤氣閥門的開(kāi)度到%的時(shí)候,熱水器的水溫能夠達(dá)到適宜洗澡的度,但是,當(dāng)你把閥門一下子擰到%的位置時(shí),水依然是涼的,你必須等一下,水溫升到度左右的時(shí)候,就會(huì)穩(wěn)定。這就是沒(méi)有積分控制的溫度控制器會(huì)發(fā)生的情況。如果你有小孩,當(dāng)孩子***次操作熱水器的閥門的時(shí)候,發(fā)生的情形就很像這種情況。
阻抗不連續(xù),信號(hào)在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒(méi)有,信號(hào)在這個(gè)地方就會(huì)引起反射,如圖所示。這種信號(hào)反射的原理,與光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。這種反射的方法,就必須在電纜的末端跨接一個(gè)與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻,使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號(hào)在電纜上的傳輸是雙向的,因此,在通訊電纜的另一端可跨接一個(gè)同樣大小的終端電阻。從理論上分析,在傳輸電纜的末端只要跨接了與電纜特性阻抗相匹配的終端電阻,就再也不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)反射現(xiàn)象。
微分控制微分控制通常與比例和積分控制同時(shí)使用,由于積分控制有一個(gè)滯后,微分控制可以讓控制對(duì)偏差的反應(yīng)提前,以免控制系統(tǒng)的反應(yīng)過(guò)于遲鈍。微分控制與比例和積分控制同時(shí)使用,可以使被控狀態(tài)更迅速地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),而又不會(huì)出現(xiàn)上文出現(xiàn)的振蕩現(xiàn)象。PID控制在實(shí)際的控制系統(tǒng)中,根據(jù)實(shí)際變量的情況,上述三種控制方式有時(shí)只有一種,有時(shí)是兩種,有時(shí)三種同時(shí)采用。比例控制用P表示,積分控制用I表示,微分控制用D表示,根據(jù)采用的方式,分別稱為P控制,PI控制,PID控制。