自控基本知識（一）基本概念自動控制是指用專用的儀表和裝置組成控制系統，以代替人的手動操作，去調節空調參數，使之維持在給定數值上，或是按給定的規律變化，從而滿足空調房間的要求。現在國內自動控制采用的方法，都是先測出調節參數對給定值的偏差，然后根據這個偏差，經控制系統的調節，消除干擾的影響，使調節參數再回到給定值(或允許范圍)。（二）自動控制系統的組成目前空調自動控制系統多采用電動調節。這樣的控制系統可由下面所示方塊圖表示：附圖：自動控制系統方塊圖由于外擾的作用，調節對象的調節參數發生變化，經敏感元件測量并傳送給控制機構（調節器），調節器根據調節參數對給定值的偏差，指令執行機構使調節機構動作，去調節調節對象的負荷，使調節參數回到原來的給定值。在給執行機構供電的主電路上，為使調節穩定，常裝有通斷機構，以便對執行機構間斷供電。（三）自動調節常用術語1．調節參數(也叫被調參數)需要維持數值不變或在允許范圍內變化的參數，叫做調節參數?？照{中的調節參數主要是溫度、濕度、壓力，還有水位等等。2．給定值(也叫定值值)就是根據需要給調節參數預先規定的不變值或波動范圍，叫做給定值。例如規定維持房間溫度為23±0.5℃，這個數值(即波動范圍22.5～23.5℃)就是室溫調節系統的給定值(范圍)。3．偏差調節參數的實際數值同給定值之間的差值，叫做偏差。例如，規定控制溫度(給定值)為20℃，而實際卻是21℃，它們相差的1℃即為偏差。4．擾動能引起調節參數產生偏差的因素，叫做擾動或干擾?？照{中引起空調房間溫度變化的因素，象室外溫度變化、送風溫度變化以及室內余熱變化等等，都是室溫的擾動。自動調節的作用，也正是為消除擾動的影響，使調節參數恒定或在要求范圍內。5．調節對象需要維持調節參數的數值不超過給定的變化限度的地方，就叫做調節對象。在空調中，需要調節空氣參數的各個環節都是調節對象，如恒溫室，噴水室出口、二次加熱器之后等等。閃6仔．柱敏感元件稼練雨測量和反控映調節參齊數大小的患部件，叫爸做敏感元展件?？照{畫中主要是耍感溫元件鎖，即測量碌溫度的設龍備，象熱費電阻等。米此外還有躬感濕元件謀、壓力測士量元件和科水位指示功設備等。渡7繁．正調節器赤堅娛接受敏感掉元件的信替號并指令念執行機構伏動作的二銷次儀表或匙裝置，統內稱調節器段。慮8睬．套執行機構旦內再接受控制區機筆構朝(股調節穩器痛)弓的指令并譽驅使調節羨機構動作慘的設備，蘇叫做執行溫機構。比赴如接觸器很、電機和壽調壓器等拖等。悠9敘．悔調節機構圖晉慌直接影響雄和調節被胡調參數的鳥機構，叫雅做調節機圾構。比如半電加熱器著、雙通三狗通水閥、征風閥等等磁。疫（四）調穩節對象的奪特性料調節對象功是自動調擦節系統的躁服務對象杏。它的特膨性如何，掘直接影響壓到自動調袍節系統的央效果。這隨些特性是村；急1決．對象的司負荷菊優育當調節過杠程處于穩根定狀態時慨，在單位都時間內流者入或流出賭調節對象造的能量，閃叫做調節螞對象的負憐荷。比如鋤，當空調失房間的空手氣溫度保繪持恒定時黑，單位時毛間流入或愛流出空調芝間的熱量早，就是空欠調間的負共荷。這時沃流出的熱哨量和流入仔的熱量相扯平衡。痕愁俯由于外擾準的作用，耽將引起對右象負荷的敞變滲化麗(戴比如對于叼空調間來意說，由于拜室外溫度曉的變化，皆便改變了說它向室外侵的散熱義量欄)頭，從而破但壞了原來壇的能量平幼衡狀態，菌引起調節笨參數的變至化，于是際調節過程膠便開始，濤以改變對抹象的輸入砍或輸出能緒量，使能溝量達到新筋的平衡，廉令調節參捎數回到給億定值?？衫O見調節對腥象負荷的領變化情況計，直接牽弓涉到對自崗動調節系疲統的要求許。如果對質象的負荷儉變化速度冠相當急劇速，那么就趕要求自動字調節系統嚇具有較高寨的靈敏度芒，能夠在坡調節參數頌偏差很小柄時就開始胳調節動作失，以便迅覽速恢復平遺衡。反之登，對自動綠調節系統缸靈敏度的徒要求就不凍一定那樣刪高。一般贏空調對象早負荷變化戶是比較緩絲慢的。交2慨．對象的狠傳遞系數幸物乓對象的負奧荷每變化舌一個單位繳能量時，膠引起調節多參數相應遷的變化量燒，稱為傳杯遞系數，轟以狗K造表示。例憤如，噴水壓室的傳遞散系數是指堡在一定噴驕水量和風見量下，噴茶水溫度每嘉變狐化蒙1屈℃躁時引起露璃點溫度的籌變化，水子加熱器的們傳遞系數優是指熱水訪溫度變端化套l渣℃坦時通過它冠的空氣溫瞧度變化值控，恒溫室乞的傳遞系耗數是指在沒一定送風駕量下，送桐風溫度變晶化及1式℃也時引起室輝溫媽(盾一般指控挖制池點挎)葵的變化值伐。綜合以探上所述就輛是，假設銷在對象負窩荷的溫度蹦變化盡為厘Δθ桃f杏時，引起西對象的溫典度變化獨為翁Δ胸θ直，冷則佛K婆＝貴（杏Δ術θ歸）駱/克(惰Δθ濱f甲)螞。傳遞系能數備K拉值小，當證擾動破壞汁平衡狀態威時，調節聰參數離開路給定值的余偏差小，櫻自動調節逮系統就容化易保持平音衡，反之俗，傳遞系容數大，調典節參數離盯開給定值踩的偏差大磁，調節對鄙象不易保描持平衡。托3讓．嫌對象的時米間常數治(沒也叫反應翻時很間宇)袋眉耐它表示當粥調節對象或的負荷發錯生最大變爆化時，調捆節參數保遮持初始的眾變化速度材，使其值激改變到規冷定數值所決需的時間浩，賣以貴T董表示。反匠應時間的榨倒數叫對穗象的靈敏頭度，毀它的意思混是當調節缺對象的負弟荷產生最洋大變化時汁，調節參述數的變化脊速度。它柄們表示了刻當調節對頸象的負荷岔發生變化盾時，引起鮮調節參數播變化速度嶺的快慢，炸反應時間頑長灑(伴靈敏度桃小無)匙表示即使罷熱量變遍化算(釘擾窗動端)勉很大，溫鵲度也只能哥是很緩慢好的變化，抖反之，反嘩應時間澤短運(霧靈敏度揮大首)滋，表示室跡溫的變化農速度快，旗熱慣性小索。應在空調中綿對象的時撒間常流數訓T款是這樣確睜定的，即沃對象的冷會熱負荷從葛某穩定值糟突然改擁變狀(唉階毀躍驚)駛到某穩定秘值，調節飯參咽數達—蝴—爆溫度從原盈穩定值起昏達到負荷回階躍后最俊后穩定值譯的六63.柳2就％時的時饅間。割4交．悉對象的滯預后仗(認也叫延肺遲林)釘廉雅當對象的返負荷變化灑時，調節斯參數并不斑能立即隨啄著變化，五而是延遲禍一個時間姜后才開始搶變化，這用段時間稱喘為滯后時繼間，村以乘τ康表示。比仍如空調系族統中，電烈加熱器電搭源剛接通完，空調房欠間控制點察的溫度不夜會馬上上島升，而要蒙經過一段鎮時逗間某(舍在這段時詞間內進行荒熱量輸送瓦和空氣混條合瞧等盤)雅才開始上侵升。閃校墨調節對象肺的滯后，長對于調節圣過程產生燥不利影響以，它將降話低調節系賭統的穩定暢性，增大巡調節參數腳的偏差，皆拖長調節別時間。謀附圖：調遼節對象的戶飛升變化柿曲線娘榆儉綜上所述樂，比較理崗想的調節絕對象是負菠荷變化要搖小，傳遞且系數要小明些，滯后桿時間短些轎。獄（五）調府節器的特何性罰調節器在半自動調節頭系統中，剪象人的大但腦一樣，始它負責接告受信號并總發出動作現命令。它岔有以下主刺要特性：扣1撲．稈調節范圍陡晴貿指的是調齡節器的工脅作范圍，新即調節器無能在調節即參數從某見值到某值丟的范圍內昨工作，一責般即表盤容刻度值。共2驕．擁精度等級凈按劑它代表儀獄表自身所副產生的基櫻本誤差，喊是指儀表囑在正常工觸作條件下壘可能發生磁的最大絕旋對誤的差微Δ該x君(宇儀表讀數俗與被測量怖的實際值站之洗差德)嶄，與儀表訴額定撞值危X普H路(俱表盤最大彼刻度值即睜滿標容值衡)決的百分比熄。有兩種遣表示方法樹，一種是己用百分數指表示，比錯如說某表拼精度鉤為匆1抖％，一種姿是以百分肥數中的數并字表示，駝即協把段1勢％稱委為默1帳級表缸，枝0.拉5蒜％稱首為劣0.港5呆級表等等挖。顯然數糟字越小表辜示儀表誤挎差越小。驕覆弄由于儀表廈誤奉差炸Δ茂x您出現的位走置不定條，朗驚假所以測量享數字愈小四誤差愈大涌。比如某臉一外個分1譜級表，其持溫度測量騎范圍宋為蓋0框～民5牧0封℃貓，那么它頑可能出現郵的最大誤抱差丈Δ渾x悉＝各50×抄1棟％疤＝趕±0.貝5律℃齒，這說明糠測束量教0寄～咳5蹦0寸℃頸時均可能公出檢現詞0.5販0弟℃行的誤差，錄顯然測量呆0溫℃務時其誤差制為把0.班5身℃源，要比測春量冒5蛾0目℃宵時出鐘現蟲0.5添0來℃賠的誤差大乏得多。因相此為充分份利用儀表蠻的準確度慧，提高測皆量精度，鋪選儀表時暴應盡量采在用小量程獨的儀表，扭或使儀表城經常測量夕范圍在其喚全量程針的跳1騾／袖2紐以上飯。純娃3刪．諷不靈敏區蜓(侍呆滯災區童)育篇勁不能引起謠調節動作凍的調節參掙數對給定位值的偏差竄區間，如蠻圖所示。嶄一般都是長以對滿刻廣度的百分勞數表示，福比如刻度燭為丑0腹～上5辰0浮℃艙的調節器哲，其不靈合敏區燒為葉0.庫5洗％念，派詞通那么該調燒節器不靈造敏區的溫媽度值靈為洞50×0最.喊5愉％禮＝勺0.2虎5醒℃寬，它表示財實際溫度筋在給定值若附嘆近勇0.2豬5隸℃閣這個偏差乎區間內時打，調節器配沒有輸出爽動作訊號竿。顯然不閃靈區愈小涼儀表愈靈圣敏。迅附掃圖絮挑南儀表不靈股敏區庸4烏．院調節器的旬滯后生扣營當調節對豎象中安裝僻測量元件缺處的調節監參數開始薯變化時，飼一般要經鋸過一段時章間后調節殿器才使調湖節機構相輸應的動作味，這段時腳間就是調盲節器的滯選后。調節唉器的滯后名將引起自馳動控制系刺統的滯后豆。士5．反饋殺耳揪為了保證譯自動調節怠系統的穩狡定性，把找調節機莫構仇漸(名或調節器抽的輸出敞量化)沾的某些量愚返回來對邪調節器起娛作用，就占叫做反饋遷。如果調缸節參數對塊給定值產沙生偏差時住，反饋作侮用使偏差勿信號減弱牽，叫做負鳳反饋，反皇之，如果浴反饋作用辭使偏差信灣號增大，攤叫做正反宜饋。正反小饋可以增旦大調節器起的放大倍漂數，負反拾饋用來提換高自動調疊節系皮統姓(拋或調節貫器畝)劉的穩定性虎。調節器趴一般都采槐用負反饋塔來調節調休節器的品敞質，以提如高調節的辰穩定性。蝶（六）調賣節器的種御類博由于工業促參數種類寄繁多，所徐以調節器纖的種類也腐很多?？针s調中多采葡用位式調機節器，比毀例調節器承和比例積岸分微分調奶節器。簡卵述如下；艘1弱．救兩位式調跌節器買蕩布兩位式調侮節器的動硬作特點是么：當調節要參數產生瞎偏差時，慌它輸出信程號只能使工執行機構宣通或斷，朗從而帶動遷調節機構澡全開或全狡關，調節不參數經常鬧在上下兩刑個極限之筐間波動。冤所以它一計般常用于延允許調節選參數有一她定波動、選反應時間瞞長、滯后愧時間小，裳負荷變動租不頻繁的邪調節對象宵，比如用渾于室溫調徒節。煮乖彼為了改善慢兩位式調暴節的品質因，空調中摟還采用三堵位式調節挨器，實際座就是兩個敲雙位調節樣環節組成城下上限定俗值，進行頁三位調節診。它比兩銷位式偏差陣小。不志夜空調自動術調節系統前中采用的役調節器，番絕大部分口是位式調是節器。例摸如晚XC衫T輛—匙10譜2質、膛11揉2撥、悄12爆2鎮，自動平毯衡電橋各蘿系列中均汗有。勒2手．頂比例調節僵器喂柿并比例調節孫在各種連更續調節作柱用中，是騾一種基本剃的調節方嘴式。它的判特點是，納當調節參攤數與給定膝值產生偏兄差時，調快節器按偏板差的大小互和方向，膏發出與偏核差成比例初的信號，孕不同的偏園差相應有蘭不同的調怠節機構位腐置。就是咬說，當調初節參數偏撲離給定值低時，調節跳機構便移遮到一個新糟位置，偏戒差消除后映，調節機欲構又回到鋤原始位置疾。調節機鵝構的動作醫僅僅與偏飼差大小有維關，而與催調節參數臉的變化速話度和偏差留存在的時疤間沒有關三系。勸蕉陽比例調節扎器的調節湖速度快、牽穩定性好藥，一般不易發財生長“陵振蕩過輛程編”含，調節參怠數能穩定登下來。但擇它調節終州了，調節指參數不能院回到原來滑的給定值叨上，而存傷在一個剩翠余偏差，錦稱為靜差衫。這是因鮮為這種調澇節器的偏貴差值與調蛋節機構的牲位置成比糊例關系，楊當對象負肚荷發生變揮化時，調蘿節機構必擔須改變相凍應的位置慧來調節負愧荷的流入虜量或流出訊量，使之瘡達到新的挺平衡狀態旁，而調節侄器的給定商值，可以困看做只是滋調節對象老在某個給餡定負荷下滾的給定值煩，當對象堵的負荷在些新的平衡脈狀態下，唐這時的調獎節參，數改并不一定葛是給定阻值銹(輕除非這時裁的負荷平哈衡狀態正規好是調節軋參數為給根定值時之亭平衡狀變態薯)辦，所以它四們二者便叢存在一個李差值江。斃搜“涂比例訂帶咸”哈是比例調丘節器的主挺要特性。僵它的意思統是：使調澤節機構從探全飛關換(踐全冊開受)繡到全舅開傲(質全設關他)尖所需產生店調節參數飛變化的百葵分數，狠以狗P覺表示?；蜇愓哒f，和授果把調節營器的全量頂程拆微(蒼從起始值緒到滿標返值逐)擦作胸為菊10姿0泊％時，使本調節機構暴產生全程戀動毫作塌(辮從全開到叛全關，或背從全關到囑全肢開摔)宵所需要調錦節參數變傅化的百分脖數。例如卡一個溫度石調節器的厲全量程潤為只0懲—蛋5融0運℃潔,槽現在將給使定值定紅在味2斯0琴℃寫，如果當窯溫度升藝到技21.漁5蒜℃校時就可以砍使調節熱異媒的閥門刑全關，當很溫度下降繭到評18.濁5該℃齊時閥門就百全開，即豎是說溫度增有嬸21.飼5遺—卵18.終5棄＝盛3牲℃擔的變化，拔就使閥門燈產生全程羞動作，這醒個調節器泥的比例帶描為擠：叮質P速＝啦（合21.吼5儉－姐18.近5通）熄/摸（墳5歪0挪－看0棵）近＝末6夏％授音俊上彈述召“松比例揚帶攀”殼指的是相無對值，有饒時竿用擋“育準比例喚帶值”漫表示，指煤的是絕對讓值，即指散調節參數柜變化某值爬時，使調姨節機構產遇生全程動怨作，則此齡調節參數飛值就獄為何“績準比例謙帶堵”閥。例如，絹若被調溫睬度變散化愿1軍℃砌時，正好匠使調節閥同門從全丸開申(船全壺關衰)竭變化到全忙關半(費全紐開蚊)拖，則稱其鉤準比例帶喪為勇1君℃刷。象上例增，比例帶恐為是6狂％，準比小例帶則阿為淡3儀℃協?？嗣蠢{節器的肺比例帶一畢般都是可殃調的。比程例帶的寬陷窄夢(切大良小謎)隨，表示調域節機構動腫作的快慢佛，比例帶津愈窄，對舒調節參數行變化的反犬應愈靈敏更，調節器盼動作愈靈旬敏，靜差際也小，但帳系統的穩班定性變壞區，如季當難P<虛1企％時，實朝際就是一托個兩位式刊調節器。爺反之，比夏例帶愈寬牢，對調節險參數變化彈的反應靈唐敏度減低膝，靜差增賓大。律3誘．純比例積分謊微分調節拔器親(PI搏D麻調節版器爬)浴搬呈比例積分件微分調節邀器是比例碰、積分、孤微分三種給調節的組絨合體。前工面已經介巾紹了比例達調節的特鈔點，就是釣調節機構妨的位置與卸調節參數級的偏差值不保持比例尸關系，調旗節穩定后冒存在靜差漆。下面我限們來介紹擾積分、微輪分調節的好特點。信虜繼積分調節倆的特點是墳：調節機捕構的移動培速度與調禍節參數的養偏差成比茫例，偏差變越大，調孕節機構的樂移動就越臺快。同時捉它的動作葉是積累的籍，偏差存毅在越久，仆它的移動間量就越大鹽。只要有慰。偏差存興在，調節志機構就繼座續移動，托直到偏差婆消除為止導。這時調現節機構可饒以在保持第系統平衡噸的任何位口置上。所右以，積分斷作用不但鋒與偏差值君的大小有委關，而且約與偏差存蹦在的時間愚有關。調郵節信號是響偏差信號推按時間的斥疊吧加運(使積貍分撐)衛，因此稱遵為積分作終用。樂“且積分時丸間蹤”養(信以川T牲I達表某示復)笛是積分調鼓節的主要席特性。含雁義是：當點調節參數渡最初產生冠最大的偏畢差，而積滾分調節設亦備以不變勉的最初的繪恢復速度糟，使調節身參數重新攝恢復到給騰定值所需籃的時間。艦積分時間更短表示積搶分作用強例度大，可辰以在較短櫻時間內翅使調節過能程趨于穩貿定，盡快竿消除偏差雹。稱生艙反之，積幫分時間長腦，使調節追過程穩定嗚需要的時江間長，消兼除偏差慢植。害攔啞積分調節汗的優點是拼不存在靜籮差，可以本在負荷變急化時維持瞧調節參數林在給定值逮上。但穩鏈定性差，跨在調節過母程中容易要使調節參圾數產生波懶動，動偏倚差較大。栗濟堵微分調節口的特點是販：調節機慌構的位置清與調節參叉數的變化菌速度成比呀例。即它威只受偏差親變化的影師響。當偏論差值不變潛化詞時防不(釋即調節參反數穩定在運某值征時燃)豬，不管偏疫差值的大罪小和存在壁的時間都烈不引起微袋分作用。史所以微分子作用只阻釀止調節參繞數的一切性變化。當嘩調節參數邀在較大擾努動下發生披突然而又兔劇烈的變遵化時，微百分元件會外立即產生博一個較大遣的校正動親作，這樣匆似乎有一霉種預先調鼠節的作用僅。看酷迫微分作用衰的大小饒以榮“陣微分時盞間仔”該(硬以印T歡D虧表看示消)雜來衡量。暑它的含義配是：在調疑節參數產許生等速變暈化的情況帶下，比例添調節作用示使調節機綁構移動某隆一距離所曬需要的時助間，與比緩例微分組探合調節使智調節機構隔移動同樣盯距離所需層時間之差迷，叫展做跟“虧微分時萄間涂”協。也就是尿說，經過非時諒間凳T去D沒之后，由庭比例作用國產生的調踏節信號才振和比例微架分聯合作伍用產生的梯調節信號裂相等?？蓧|見比例微氏分調節比怨純比例調餅節提蟲前緣T戚D備時間發出喜調節信號相。微分時升間大，表龜示其作用懷強烈。反億之，微分川時間小，機表示微分嶺作用弱。嚇微分作用丘可以縮短像過渡過程狐和減小動數差。但因悲為它不能恐消除偏差布，所以微譽分作用不薦能單獨使蜜用，而是呈同比例積相分等組成余聯合動作毀的調節器怨。鹽恨未用上述不誓同調節規褲律的元件俱，即可組章成各種調出節器。比澆如比例積購分調節姓器父(附P卷I通調節隨器余)井、比例積慘分微分調毛節譯器水(PI習D懸調節壽器蘭)盤等漏。戚PI源D籮調節器是罪用積分調脈節消除靜炮差，用微酸分調節來加縮短過渡禮過程和減錘小動差。淡是動作比紛較完整的藥調節器。論錘典由于調節膀器的調節忍規律不同肯，因此必顯須與所服頌務調節對飼象的特性親相適應，蒸這樣才會壩得到好的營調節效果嘗。透（七）對悉自動調節絨系統的要宜求潑在自