举例：自力式气压调节阀原理管道压力P是被调量,它通过针形阀R与调节阀膜头上部空腔相通,而膜头的下部空腔则与大气相通.重锤w的重力使上部空腔产生一恒定的压力Po.Po就是被调量的设定值;它可以通过改变杠杆比L1/L2或重锤W加以调整。当P＝Po时，没有气流通过针形阀R，因此膜片以及与它连接在一起的阀杆静止不动。当P≠Po时，膜片带动阀杆上下移动，阀杆的移动速度与偏差成正比.改变针形阀的开度就可改变积分速度的大小。*第31页，共74页，星期日，2025年，2月5日被调量:p流过针形阀的流量为q=R·e则流动的总的气量为:偏差:e=p0-p*第32页，共74页，星期日，2025年，2月5日二积分作用的特点---无差调节由积分调节输出与偏差关系可知,只有当被调量偏差e为０时,积分调节器的输出才会保持不变.而且,调节器的输出可以停在任何数值上.这意味着被控对象在负荷扰动下的调节过程结束后,被调量没有残差,调节阀则可以停在新的负荷所要求的开度上.积分调节控制系统的调节阀开度与当时被调量的数值本身没有直接关系,因此积分调节也称为浮动调节．积分调节的另一个特点是它的稳定作用比比例调节差.1)无差调节2)稳定作用比P调节差*第33页，共74页，星期日，2025年，2月5日S0/sKvKp/sKmreμuyym－调节阀被控过程测量变送器积分调节残差的计算非自衡过程e=△r-△ym=0*第34页，共74页，星期日，2025年，2月5日三积分速度对于调节过程的影响增大积分速度将会降低控制系统的稳定程度，直到最后出现发散的振荡过程．因为S0越大,调节阀的动作愈快(由du/dt=S0e可知).越容易引起和加剧振荡.同时,振荡频率越来越高,而最大动态偏差越来越小，被调量最后无残差．*第35页，共74页，星期日，2025年，2月5日Ti对控制系统性能的影响1/Ti∝S0*第36页，共74页，星期日，2025年，2月5日P与I调节过程的比较对于同一被控对象,若分别采用P调节和I调节,并调整到相同的衰减率ψ＝0.75,则它们在负荷扰动下的调节过程如右图所示．①比例调节的调节时间短，稳定作用好②比例调节的超调量小③比例调节带有残差，而积分调节无残差④比例调节响应曲线的振荡频率比积分调节大．P调节与I调节过程的比较*第37页，共74页，星期日，2025年，2月5日积分调节可以克服比例调节不能消除的静态误差,积分调节器的输出不但取决于偏差的大小,还取决于偏差存在的时间,不管负荷如何变化,它都能把偏差完全补偿．单独的积分调节实际中很少,因为它的调节作用随时间的积累逐渐加强,因此调节动作慢,过渡时间长,且使动态偏差增加.积分调节器经常作为一种辅助的调节使用,以发挥它的消除残差的特点.*第38页，共74页，星期日，2025年，2月5日2.4比例积分调节(PI调节)一比例积分调节的动作规律PI调节就是综合P,I两种调节的优点,利用P调节快速抵消干扰,同时利用I调节消除残差.其调节规律为:Kc---比例系数S0---积分速度δ---比例带TI---积分时间TI衡量积分环节在总输出中所占的比重.TI↑,积分环节所占比例↓;TI↓,所占比例↑*第39页，共74页，星期日，2025年，2月5日PI调节器的阶跃响应,由比例动作和积分动作两部分组成．调节过程：在施加阶跃输入瞬间,调节器立即输出一个幅值为△e/δ的阶跃,然后以固定的速度△e/(δTI)变化.当t=TI时,调节器的总输出为:2△e/δ由e=△e为常数，则：当t=TI时*第40页，共74页，星期日，2025年，2月5日二比例积分调节过程例:热水加热器热水流量阶跃减小后的调节情况,它显示了各个量之间的关系.热水流量Q:出口水流量,发生阶跃扰动出口水温θ:被调量,最初稳定在θ0比例调节μp:它与θ曲线成镜面对称,只是幅值不一样*第41页，共74页，星期日，2025年，2月5日积分部分μI:θ曲线的积分曲线．热水带走的热量Qh2:Qh2=C*m△T=CQ△t(θ-θi),它主要取决于水流量和出口水温θ,在水流量阶跃变化后,水流量为定值，则Qh2与θ成正比.Qh1和Qh2又反过来决定水温θ的变化过程.即:Qh1Qh2,则水温θ升高,Qh1=Qh2,则水温θ不变Qh1Qh2,则水温θ降低蒸汽带入的热流入