控制儀表及系統(tǒng)2章習(xí)題ppt課件

1、習(xí)題第一篇 控制儀表 第一章習(xí)題1-1.舉例闡明控制儀表與控制系統(tǒng)的關(guān)系。答：在自動控制系統(tǒng)中，檢測儀表將被控變量轉(zhuǎn)換成丈量信號后，還需送控制儀表，以便控制消費過程的正常進展，使被控變量到達預(yù)期的要求。這里所指的控制儀表包括在自動控制系統(tǒng)中廣泛運用的控制器、變送器、運算器、執(zhí)行器等，以及新型控制儀表及安裝。 圖1-1a表示由控制儀表與控制對象組成的簡單控制系統(tǒng)框圖?？刂茖ο蟠硐M過程中的某個環(huán)節(jié)，控制對象輸出的是被控變量，如壓力、流量、溫度等工藝變量。這些被控變量首先由檢測元件變換為易于傳送的物理量，再經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。該信號送到控制器中與給定值相比較。控制器按照比較后得出的偏向，

2、以一定的控制規(guī)律發(fā)出控制信號，控制執(zhí)行器的動作，改動被控介質(zhì)物料或能量的大小，直至被控變量與給定值相等為止。 圖1-1b為由加熱爐、溫度變送器、控制器和執(zhí)行器構(gòu)成的一個單回路溫度控制系統(tǒng)。溫度變送器將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號，在控制儀表的作用下，經(jīng)過執(zhí)行器將加熱爐的出口溫度控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。 因此，控制系統(tǒng)是由控制儀表、檢測儀表和控制對象組成的。一個控制系統(tǒng)除了圖中表示的幾類控制儀表外，還可以根據(jù)需求設(shè)置轉(zhuǎn)換器、運算器、操作器、顯示安裝和各種儀表系統(tǒng)，以完成復(fù)雜的控制義務(wù)。 被控介質(zhì)控制器控制對象執(zhí)行器變送器給定值被控變量TTTC變送器加熱爐溫度控制器執(zhí)行器原料燃料a簡單控制系統(tǒng)框圖 b單回路溫

3、度控制系統(tǒng) 圖1-1 控制系統(tǒng)簡圖 1-2.控制儀表與安裝有哪些類型，各有什么特點？P10思索題答：P2-3，第二節(jié)。.1320100k控控制制儀儀表表與與裝裝置置采采用用何何種種信信號號進進行行聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)？電電壓壓信信號號傳傳輸輸和和電電流流信信號號傳傳輸輸各各有有什什么么特特點點？使使用用在在何何種種場場合合？答答：在在成成套套儀儀表表系系列列中中，儀儀表表之之間間由由統(tǒng)統(tǒng)一一的的聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)信信號號來來進進行行信信號號傳傳輸輸，采采用用統(tǒng)統(tǒng)一一的的聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)信信號號，不不僅僅可可使使同同一一系系列列的的各各類類儀儀表表組組成成系系統(tǒng)統(tǒng)，而而且且還還可可以以通通過過各各種種轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器，將將不不同

4、同系系列列的的儀儀表表連連接接起起來來，混混合合使使用用，可可以以與與計計算算機機控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)方方便便的的連連接接，從從而而擴擴大大了了儀儀表表的的應(yīng)應(yīng)用用范范圍圍。目目前前，控控制制儀儀表表和和裝裝置置常常用用的的聯(lián)聯(lián)絡(luò)絡(luò)信信號號有有：氣氣動動儀儀表表：()PaIEC420mA DC15VDC；電電動動儀儀表表：將將和和（）確確定定為為控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)模模擬擬信信號號的的統(tǒng)統(tǒng)一一標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。電電壓壓信信號號傳傳輸輸?shù)牡奶靥攸c點：接接收收儀儀表表是是并并聯(lián)聯(lián)連連接接，有有公公共共接接地地點點，安安裝裝簡簡單單，增增加加或或取取消消某某臺臺儀儀表表不不會會影影響響其其他他儀儀表表工工作作；因因

5、接接收收儀儀表表輸輸入入電電阻阻一一般般較較高高，易易引引入入干干擾擾，故故電電壓壓信信號號不不易易遠遠距距離離傳傳輸輸。.14010mA電電流流信信號號傳傳輸輸?shù)牡奶靥攸c點：發(fā)發(fā)送送儀儀表表相相當(dāng)當(dāng)于于恒恒流流源源，連連線線電電阻阻在在一一定定范范圍圍內(nèi)內(nèi)變變化化時時，仍仍能能保保證證信信號號傳傳輸輸精精度度，因因此此電電流流信信號號適適于于遠遠距距離離傳傳輸輸；缺缺點點是是無無公公共共接接地地點點，當(dāng)當(dāng)一一臺臺儀儀表表出出故故障障時時，可可能能影影響響其其它它儀儀表表工工作作。電電壓壓信信號號：適適用用于于近近距距離離傳傳輸輸信信號號；電電流流信信號號：適適用用于于遠遠距距離離傳傳輸輸信信

6、號號；說說明明現(xiàn)現(xiàn)場場儀儀表表與與控控制制室室儀儀表表之之間間的的信信號號傳傳輸輸及及供供電電方方式式。的的直直流流信信號號能能否否用用于于兩兩線線制制傳傳輸輸方方式式？為為什什么么？答答：現(xiàn)現(xiàn)場場變變送送器器的的信信號號傳傳輸輸及及供供電電方方式式有有以以下下兩兩.114215010mA種種：四四線線制制傳傳輸輸，見見圖圖。兩兩線線制制傳傳輸輸，見見圖圖。的的直直流流信信號號不不能能用用于于兩兩線線制制傳傳輸輸方方式式。因因為為兩兩線線制制傳傳輸輸方方式式的的信信號號下下限限不不能能為為零零。1-5.防爆電氣設(shè)備如何分類？防爆標(biāo)志ExiaAT5 和ExdIIBT4是何含義？答：按照國家規(guī)范G

7、B3836.1規(guī)定，防爆電氣設(shè)備分為兩大類。類 煤礦用電氣設(shè)備。類 工廠用電氣設(shè)備。類電氣設(shè)備按爆炸性氣體特性，可進一步分為A、B、C三級。 工廠用設(shè)備的防爆方式共有八種：隔爆型d本質(zhì)平安型i增安型e正壓型p充油型o，充砂型q，澆封型m和無火花型n。本質(zhì)平安型設(shè)備按其運用場所的平安程度又可分為ia和ib兩個等級。 與爆炸性氣體引燃溫度的分組相對應(yīng)，類電氣設(shè)備可按最高外表溫度分為T1T6六組，如表0-2所示。 表0-2 類電氣設(shè)備的最高外表溫度分組 組別T1T1T2T2T3T3T4T4T5T5T6T6引燃溫度 t/450450300300 200 200 100 100 85 85 防爆標(biāo)志Ex

8、iaIIAT5 表示II類工廠用電氣設(shè)備本質(zhì)平安型ia等級A級T5組，其設(shè)備適用于A級氣體級別、不適用于B、C級氣體級別引燃溫度不低于T5100的0區(qū)危險場所； 防爆標(biāo)志ExdIIBT4表示II類工廠用電氣設(shè)備隔爆型B級T4組，其設(shè)備適用于A、B級氣體級別、不適用于C級氣體級別引燃溫度不低于T4的1包含2區(qū)，不含0區(qū)區(qū)危險場所。 A、B、C三級：見最大實驗平安間隙和最小點燃電流比。 ia是指在正常任務(wù)、一個缺點和兩個缺點時均不能點燃爆炸性氣體混合物； ib是指在正常任務(wù)和一個缺點時不能點燃爆炸性氣體混合物。1-6.常用的防爆型控制儀表有哪幾類？各有什么特點？答：常用的防爆型控制儀表有隔爆型和本

9、質(zhì)平安型兩類儀表。一隔爆型儀表 隔爆型儀表具有隔爆外殼，儀表的電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi)，其表殼的強度足夠大，隔爆結(jié)合面足夠?qū)?，它能接受儀表內(nèi)部因缺點產(chǎn)生爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周圍爆炸性混和物傳播。這類儀表適用于1區(qū)和2區(qū)危險場所。隔爆型儀表安裝及維護正常時，能到達規(guī)定的防爆要求，但當(dāng)揭開儀表外殼后，它就失去了防爆性能，因此不能在通電運轉(zhuǎn)的情況下翻開表殼進展檢修或調(diào)整。二本質(zhì)平安型儀表 本質(zhì)平安型儀表簡稱本安儀表的全部電路均為本質(zhì)平安電路，電路中的電壓和電流被限制在一個允許的范圍內(nèi)，以保證儀表在正常任務(wù)或發(fā)生短接和元器件損壞等缺點情況下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)不致

10、引起其周圍爆炸性氣體混合物爆炸。本安儀表不需求笨重的隔爆外殼，具有構(gòu)造簡單、體積小、質(zhì)量輕的特點，可在帶電工況下進展維護、調(diào)整和改換儀表零件的任務(wù)。 1-7.如何使控制系統(tǒng)實現(xiàn)本安防爆的要求？答：要使控制系統(tǒng)具有本安防爆性能，應(yīng)滿足兩個條件：在危險場所運用本質(zhì)平安型防爆儀表，如本安型變送器、電-氣轉(zhuǎn)換器、電氣閥門定位器等；在控制室儀表與危險場所儀表之間設(shè)置平安柵，以限制流入危險場所的能量。圖0-6表示本安防爆系統(tǒng)的構(gòu)造。圖1-6 本安防爆系統(tǒng) 該當(dāng)指出，運用本安儀表和平安柵是系統(tǒng)的根本要求，要真正實現(xiàn)本安防爆的要求，還需留意系統(tǒng)的安裝和布線：按規(guī)定正確安裝平安柵，并保證良好接地；正確選擇銜接電

11、纜的規(guī)格和長度，其分布電容、分布電感應(yīng)在限制值之內(nèi)；本安電纜和非本安電纜應(yīng)分槽管敷設(shè)，慎防本安電路與非本安電路混觸等。詳細規(guī)定可參閱平安柵運用闡明書和國家有關(guān)電氣平安規(guī)程。 1-8.什么是平安柵？闡明常用平安柵的構(gòu)成和特點。答：平安柵作是本安型儀表的關(guān)聯(lián)設(shè)備，它一方面?zhèn)鬏斝盘?，另一方面控制流入危險場所的能量在爆炸性氣體或混合物的點火能量以下，以確保系統(tǒng)的本安防爆性能。 平安柵的構(gòu)成方式有多種，常用的有齊納式平安柵和隔離式平安柵兩種。 1、齊納式平安柵 齊納式平安柵是基于齊納二極管反向擊穿性能而任務(wù)的。如圖0-7所示。在正常任務(wù)時，平安柵不起作用。 當(dāng)現(xiàn)場發(fā)惹事故，如構(gòu)成短路時，由R限制過大電流

12、進入危險側(cè)，以保證現(xiàn)場平安。當(dāng)平安柵端電壓U1高于額定電壓Uo時，齊納二極管擊穿，進入危險側(cè)的電壓將被限制在Uo值上。同時，平安側(cè)電流急劇增大，使FU很快熔斷，從而使高電壓與現(xiàn)場隔離，也維護了齊納二極管。 齊納式平安柵構(gòu)造簡單、經(jīng)濟、可靠、通用性強，運用方便等特點。圖1-7 齊納式平安柵2、隔離式平安柵 隔離式平安柵是經(jīng)過隔離、限壓和限流等措施來保證平安防爆性能的。通常采用變壓器隔離的方式，使其輸入、輸出之間沒有直接電的聯(lián)絡(luò)，以切斷平安側(cè)高電壓竄入危險側(cè)的通道。同時，在危險側(cè)還設(shè)置了電壓、電流限制電路，限制流入危險場所的能量，從而實現(xiàn)本安防爆的要求。變壓器隔離式平安柵的一種電路構(gòu)造如圖0-8所

13、示。來自變送器的直流信號，由調(diào)制器調(diào)制成交流信號，經(jīng)變壓器耦合，再由解調(diào)器復(fù)原為直流信號，送入平安區(qū)域。 變壓器隔離式平安柵的特點是線路較復(fù)雜，但其性能穩(wěn)定，抗干擾才干強，可靠性高，運用也較方便。圖1-8 變壓器隔離式平安柵平安柵平安柵防爆措施防爆措施電阻式平安柵電阻限流齊納式平安柵齊納管限壓、電阻限流中繼放大器式平安柵放大器的高輸入阻抗光電隔離式平安柵光電隔離、限流、限壓變壓器隔離式平安柵變壓器隔離、限流、限壓線性光巧合隔離放大器光電隔離第二章習(xí)題2-1.闡明闡明P、PI、PD控制規(guī)律的特點及這幾種控制規(guī)律在控制系統(tǒng)中的作用。控制規(guī)律的特點及這幾種控制規(guī)律在控制系統(tǒng)中的作用。解：見下表。解：

14、見下表。調(diào)理規(guī)律調(diào)理規(guī)律特點特點在控制系統(tǒng)中的作用在控制系統(tǒng)中的作用P控制造用及時迅速，只需有偏控制造用及時迅速，只需有偏向就有輸出。向就有輸出。快速消除偏向，但有余差，快速消除偏向，但有余差，Kp大，余差小。大，余差小。PII作用動作緩慢，但可消除靜差。作用動作緩慢，但可消除靜差。PI作用有作用有P作用迅速和作用迅速和I作用消作用消除靜差的特點。除靜差的特點。I作用影響系統(tǒng)作用影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。注：實踐積分不能消除靜差，注：實踐積分不能消除靜差，但可使余差大大減小。但可使余差大大減小。I作用可大大減小系統(tǒng)余差，作用可大大減小系統(tǒng)余差，故用于系統(tǒng)靜差要求較高的故用于系統(tǒng)靜差要求較高的系統(tǒng)

15、中。系統(tǒng)中。PDD作用快，輸出與偏向的變化作用快，輸出與偏向的變化速度成正比，可使動態(tài)最大偏速度成正比，可使動態(tài)最大偏向大大減小，故有超前作用。向大大減小，故有超前作用。D作用可改善系統(tǒng)動態(tài)特性，作用可改善系統(tǒng)動態(tài)特性，使最大動態(tài)偏向大大減小。使最大動態(tài)偏向大大減小。2-2.控制器輸入一調(diào)理信號，作用一段時間后忽然消逝，在上述情況控制器輸入一調(diào)理信號，作用一段時間后忽然消逝，在上述情況下，分別畫出下，分別畫出P、PI、PD、控制器的輸出變化過程。假設(shè)輸入一隨、控制器的輸出變化過程。假設(shè)輸入一隨時間線性添加的信號時，控制器的輸出將做何變化。時間線性添加的信號時，控制器的輸出將做何變化。解：見以下

16、圖。解：見以下圖。即即為為微微分分時時間間。所所需需時時間間，乘乘以以下下降降到到微微分分輸輸出出幅幅度度的的從從最最大大值值，在在階階躍躍作作用用下下（）、（微微分分時時間間：置置時時，所所需需的的時時間間即即為為增增加加到到增增加加，待待，輸輸出出從從，輸輸入入）、（積積分分時時間間：置置，則則，測測輸輸出出為為輸輸入入比比例例度度：置置測測定定方方法法：稱稱為為積積分分時時間間。，微微分分時時間間：稱稱為為積積分分時時間間。代代表表積積分分速速度度，積積分分時時間間：比比例例度度：解解：定定這這些些參參數(shù)數(shù)？間間和和微微分分時時間間？如如何何測測什什么么是是比比例例度度、積積分分時時Do

17、iDIioioiIoioiDDDDDIIIIIIpminmaxminmaxK%2 .63I)1mAIT%100P;TI2IIIIT%100P%;100IIII,PT T RnCTTT1 T1 RmCT %100K1%100%100 . 32dtdydtyyyyy.4 201 5,60%6.6.6160%115,4.251625.2524PmAV0mA0 0 mAmAmA VV0VmA 0V1V1 25V0V 某某 控控制制器器的的輸輸入入信信號號為為，輸輸出出信信號號為為當(dāng)當(dāng)比比例例度度時時，輸輸入入變變化化 . .所所引引起起的的輸輸出出變變化化量量是是多多少少？解解：引引起起的的輸輸出出相

18、相對對變變化化量量為為：；轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為對對應(yīng)應(yīng)電電壓壓值值 即即輸輸出出變變化化量量為為：；控控制制器器輸輸出出值值為為：. .。答答: :輸輸出出變變化化量量是是 . .。.()(0)(0)()IIIDDD25K PIy KKyK PDy KKy說說明明積積分分增增益益和和微微分分增增益益的的物物理理意意義義。他他們們的的大大小小對對控控制制器器的的輸輸出出有有什什么么影影響響？答答：積積分分增增益益的的物物理理意意義義是是：在在階階躍躍信信號號作作用用下下，控控制制器器輸輸出出變變化化的的最最終終值值與與初初始始值值之之比比：，越越大大越越接接近近理理想想積積分分，消消除除靜靜差差的的能能

19、力力越越強強。微微分分增增益益的的物物理理意意義義是是：在在階階躍躍信信號號作作用用下下，控控制制器器輸輸出出變變化化的的初初始始值值與與最最終終值值之之比比：，越越大大越越接接近近理理想想微微分分，消消除除最最大大動動態(tài)態(tài)偏偏差差的的能能力力越越強強。1.7minIm.1100%( )0.05%.2,20 5 MAX03Pin4MAX26PIDUKK10 2 10mV P 7 . % 什什么么是是控控制制器器的的調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)精精度度？實實際際控控制制器器用用于于控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)中中，控控制制結(jié)結(jié)果果能能否否消消除除余余差差？為為什什么么？答答：控控制制器器的的控控制制精精度度為為：（不不考考慮慮

20、漂漂移移、積積分分電電容容漏漏電電的的影影響響，此此時時）；控控制制器器指指標(biāo)標(biāo)給給出出的的控控制制精精度度為為：（考考慮慮漂漂移移、積積分分電電容容漏漏電電3201 10. MAXII45MIIPIPDD mV KCA CKm K1010KmCK0 2 KK 等等因因素素影影響響，此此時時）。不不能能消消除除偏偏差差，因因為為，漏漏電電。注注： 正正常常使使用用時時，或或；由由 決決定定，設(shè)設(shè)定定后后為為定定值值，一一般般情情況況下下，?？乜刂浦凭榷扰c與無無關(guān)關(guān)，只只影影響響動動態(tài)態(tài)偏偏差差。.4 204200%,2min2min1002021212112120.50.10.12min2

21、minioIDDipID27PIDmAIImATTKtmAImAtsPIPDss KttPIP 某某控控制制器器（正正作作用用）輸輸入入、輸輸出出信信號號均均為為，控控制制器器初初始始值值，在在時時輸輸入入的的階階躍躍信信號號，即即（），分分別別求求取取時時（）工工況況下下（ ）工工況況下下的的輸輸出出值值。解解：，應(yīng)應(yīng)用用疊疊加加原原理理，有有時時，12121220.51220.5 0.10.112:4410.15.122 opopIoooopImA KmAmA IImA KtmAmA sPIImAII mAmAmAmAPDPImA KmA作作用用：作作用用：時時，輸輸出出為為時時， 作作用

22、用：0.51omA DI作作用用時時，輸輸出出的的最最大大值值為為oto1Uoto2Uo1Uno110.632nUnDDTK2-6 PD圖圖電電路路階階躍躍響響應(yīng)應(yīng)特特性性oto2Uoto3UIo2MCUCITIo2MCUCIIo2MCKUC2-9PI圖圖電電路路階階躍躍響響應(yīng)應(yīng)特特性性12:opDo2oo1o2 I2mA KK2mA 0.5 1010mA III 10mA1mA9mA s I (1其其中中，微微分分作作用用的的幅幅度度為為時時，微微分分作作用用的的幅幅度度下下降降至至1212DDK10t12sT12minoo1o22s)9mA e9mA e9mA e3.31mAsPDI4mA

23、IIs 4mA1mA3.31mA8.31mA:5.1mA8.31mA時時，作作用用輸輸出出為為（）答答 兩兩種種工工況況下下控控制制器器的的輸輸出出分分別別為為和和。.iCM1CM1282-3IRU基基型型控控制制器器的的輸輸入入電電路路為為什什么么采采用用差差動動輸輸入入和和電電平平移移動動方方式式？偏偏差差差差動動電電平平移移動動電電路路怎怎樣樣消消除除導(dǎo)導(dǎo)線線電電阻阻所所引引起起的的運運算算誤誤差差？答答：輸輸入入電電路路采采用用偏偏差差差差動動電電平平移移動動電電路路，是是為為了了消消除除集集中中供供電電引引入入的的誤誤差差。因因為為是是單單電電源源供供電電, ,采采用用了了電電平平移

24、移動動方方式式。如如果果采采用用普普通通差差動動輸輸入入方方式式，供供電電電電源源回回路路在在傳傳輸輸導(dǎo)導(dǎo)線線上上的的壓壓降降將將影影響響控控制制器器的的精精度度。如如圖圖所所示示，兩兩線線制制變變送送器器的的輸輸出出電電流流在在導(dǎo)導(dǎo)線線電電阻阻上上產(chǎn)產(chǎn)生生壓壓降降，這這時時控控制制器器的的輸輸入入信信號號不不,iiCM1CM1CM2iCM1CM2UUUUUUIC124UU只只是是，而而是是電電壓壓會會引引起起運運算算誤誤差差。同同樣樣，外外給給定定信信號號在在傳傳輸輸導(dǎo)導(dǎo)線線上上的的壓壓降降也也會會引引入入附附加加誤誤差差。實實際際輸輸入入電電路路的的連連接接方方式式，是是將將輸輸入入信信號

25、號跨跨接接在在的的同同相相和和反反相相輸輸入入端端上上，而而將將給給定定信信號號反反極極性性地地跨跨接接在在這這兩兩端端，見見圖圖，這這樣樣兩兩導(dǎo)導(dǎo)線線電電阻阻的的壓壓降降和和均均成成為為輸輸入入電電路路的的共共模模電電壓壓信信號號，由由于于差差動動放放大大器器對對共共模模信信號號有有很很強強的的抑抑制制能能力力，因因此此，這這兩兩個個附附加加電電壓壓不不會會影影響響運運算算電電路路的的精精度度。干擾信號共模電壓_+IC1R1R7R8o1UBUR3R2R4R5R6iUFTsU2-2圖圖輸輸入入電電路路原原理理圖圖_+IC1RRRo1URRRFT兩線制變送器+_24VsUiUCM1UIi250C

26、M1R2-3圖圖集集中中供供電電在在普普通通差差動動運運算算電電路路中中引引入入誤誤差差的的原原理理圖圖CM2U_+IC1R1R7R8o1UBUR3R2R4R5R6iUCM1UFTsU2-4圖圖引引入入導(dǎo)導(dǎo)線線電電阻阻壓壓降降后后的的輸輸入入電電路路原原理理圖圖.29PDS在在基基型型控控制制器器的的電電路路中中，如如何何保保證證開開關(guān)關(guān) 從從“斷斷”位位置置切切至至“通通”位位置置時時輸輸出出信信號號保保持持不不變變？產(chǎn)產(chǎn)過過程程不不產(chǎn)產(chǎn)生生擾擾動動。出出不不發(fā)發(fā)生生突突變變，故故對對生生即即接接通通微微分分作作用用時時，輸輸間間，由由“斷斷”到到“通通”的的瞬瞬關(guān)關(guān)相相等等，這這樣樣就就保

27、保證證了了開開電電平平與與右右端端的的電電阻阻上上的的壓壓降降相相等等，即即上上的的電電壓壓與與穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)時時電電容容，因因此此，被被充充電電到到電電平平上上，也也接接至至過過電電阻阻通通，而而電電容容同同相相端端的的電電壓壓路路只只有有比比例例作作用用。這這時時分分作作用用切切除除，電電處處于于“斷斷”位位置置時時，微微中中的的開開關(guān)關(guān)答答：當(dāng)當(dāng)圖圖SUC1k. 9CUn1-nUCUn1RCUn1UIC2S52TDDo1CDDo11Do1T無源比例微分電路S置斷時，切除微分，只需比例作用比例運放電路_+IC2R1RDRPRP0CDo1U1n1k9.1ko2U斷通S1 BUTF2-5 PD圖圖電

28、電路路1 .o2o3MCMo3o2o21M20PIUUCUUUURC試試分分析析基基型型控控制制器器產(chǎn)產(chǎn)生生“積積分分飽飽和和”現(xiàn)現(xiàn)象象的的原原因因。若若將將控控制制器器輸輸出出加加以以限限幅幅，能能否否消消除除這這一一現(xiàn)現(xiàn)象象？為為什什么么？應(yīng)應(yīng)怎怎樣樣解解決決？答答：對對于于電電路路，只只要要輸輸入入信信號號不不消消除除，將將不不斷斷的的增增加加（或或減減小小），直直到到輸輸出出電電壓壓被被限限制制住住，即即成成飽飽和和工工作作狀狀態(tài)態(tài)為為止止。在在正正常常工工作作時時，電電容容上上的的電電壓壓恒恒等等于于輸輸出出電電壓壓，但但在在飽飽和和工工作作狀狀態(tài)態(tài)下下，輸輸出出電電壓壓已已被被限限

29、制制住住，而而輸輸入入信信號號依依然然存存在在，將將通通過過向向繼繼續(xù)續(xù)充充電電（或或放放電電），CMo3FTUUIC3UU所所以以將將繼繼續(xù)續(xù)增增加加（或或減減小?。?，這這時時他他已已不不等等于于了了，其其結(jié)結(jié)果果是是使使的的，這這一一現(xiàn)現(xiàn)象象就就稱稱為為“積積_+IC3RICIo2U1m1k9.1ko3UBUTF軟硬自軟手操信號硬手操信號S1S2軟硬自110S3CM3.9kVDVTVZ+24V2.4k1k2-7 PI圖圖電電路路o2Mo3o2o3MUCIC3UUPIUC分分飽飽和和”。如如果果這這時時輸輸入入信信號號極極性性改改變變，由由于于電電容容上上的的電電壓壓不不能能突突變變，故故的

30、的輸輸出出不不能能及及時時地地跟跟著著變變化化，控控制制器器的的控控制制作作用用將將暫暫時時處處于于停停頓頓狀狀態(tài)態(tài)，這這種種滯滯后后必必然然使使控控制制品品質(zhì)質(zhì)變變壞壞。解解決決積積分分飽飽和和的的關(guān)關(guān)鍵鍵是是，在在電電路路輸輸出出一一旦旦被被限限制制時時，即即不不能能再再增增加加（或或減減小?。r時，應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)法法停停止止對對電電容容繼繼續(xù)續(xù)按按原原來來方方向向充充電電（或或放放電電），使使其其不不產(chǎn)產(chǎn)生生過過積積分分現(xiàn)現(xiàn)象象。_+IC3RICIo2U1m1k9.1ko3UBUTF軟硬自軟手操信號硬手操信號S1S2軟硬自110S3CM3.9kVDVTVZ+24V2.4k1k2-7 PI圖圖電

31、電路路12.30,250,3010(2410)176024(1)2410301017(1 1)30fBTFB211RRKRkR k VkUUURUK R V見見下下圖圖，基基型型控控制制器器的的輸輸出出電電路路中中，已已知知試試通通過過計計算算說說明明該該電電路路對對運運算算放放大大器器共共模模輸輸入入電電壓壓的的要要求求及及負負載載電電阻阻的的范范圍圍。解解：電電路路對對運運算算放放大大器器共共模模輸輸入入電電壓壓的的要要求求：見見圖圖：或或IC4的共模電壓大于的共模電壓大于17V即可即可_+IC4R1RfVT1BUKRR2FUTUo3UKRVT2IoIfoI250 750fU24VLR2-12圖圖輸輸出出電電路路3121 38154 20,1/250 /25020520245950204MAXooffoceL ce