一般希望控制通道克服扰动的能力要强，动态响应应比扰动通道快 放大倍数、时间常数、滞后时间
一、干扰通道特性对控制质量的影响
扰动通道：干扰经过环节越多，滤波越多，对系统的影响越小，滤波， 越大，滤波效果越好，控制品质越好（应该使得扰动点远离被控量）
\dfrac{Y(s)}{F(s)}= \dfrac{\dfrac{K_{f}}{T_{f}s+1} e^{ -\tau_{f}s }}{1+G_{c}(s)G_{o}(s)} \end{align}$$ **放大倍数越大，系统的余差越大、控制质量越差** 时间常数 $T_{f}$ 的影响：系统的超调量随 $T_{f}$ 的增大而减少， $T_{f}$ **变大或个数增多，均对干扰起到了一种滤波作用，干扰对被控变量的影响越小，控制质量得到越高**。 纯滞后时间 $\tau_{f}$ 容量滞后会使**干扰信号变得缓和一些，对克服干扰有利**, 对控制质量没有影响，只是推迟了纯滞后时间。 在系统设计时，应使**扰动作用点位置远离被控量**。 ### 二、控制通道特性对控制质量的影响 **控制通道**：选择可控性良好的变量作为操纵量，**克服扰动能力要强，动态响应应比扰动通道快** 在选择控制参数时：时间常数小、反应灵敏、纯时延小（尽量不要延迟）的通道作为控制通道。 例如选择优先度： $$\begin{align} \dfrac{1}{3s +1} e^{ -s } < \dfrac{1}{5s+1} < \dfrac{1}{3s+1} \end{align}$$ **放大倍数越大，系统的余差越小**。 $K_{c}K_{o}$ 越大越好。 时间常数 $T_{0}$ 越大，系统的工作频率越低，控制速度越慢，控制质量变差。 时间常数越大：使控制作用变弱，控制质量变坏。合理选择执行器位置；采用前馈或复杂控制。 **时间常数越小：控制作用增强，但系统容易振荡。** **纯滞后时间，影响较大：带来控制的不及时，动态偏差增大，系统稳定性降低，控制质量变差**。（引入微分作用可有效克服。） #### 动态特性的影响 最大增益、临界频率，可控性指标 产生临界振荡： - 开环对数幅频特性的振幅比为 1 - 开环对数相频特性的相角为 -180 度 ### 三、一般原则 选择过程控制通道的放大系数要适当大一些；时间常数要适当小一些；纯时延愈小愈好，在有纯时延的情况下，$\tau$ 与 $T_{0}$ 之比应小一些（小于1），若其比值过大，则不利于控制。 选择过程扰动通道的放大系数要尽可能小；时间常数要大；扰动引入系统的位置要远离控制过程（即靠近调节阀）；容量时延愈大，则有利于控制。 在选择控制通道时，**使广义过程特性中的几个时间常数数值错开，减小中间的时间常数**，可**提高系统的工作频率**；**减小过渡过程时间和最大偏差**等，**以提高可控性指标**，改善控制质量。 广义过程（包括调节阀和测量变送器）由几个一阶环节组成，在选择控制参数时，应尽量设法把几个时间常数错开，使其中一个时间常数比其他时间常数大得多，同时注意减小第二、第三个时间常数。 ### 四、控制器特性对控制质量的影响 详见：[[模拟式PID控制器\|模拟式PID控制器]] **偏差 = 测量值 - 给定值** $\varepsilon=x_{i}-x_{S}$ ，$\varepsilon>0$ 为正偏差，$\varepsilon<0$ 为负偏差 **输出信号变化量** $\Delta y$ ，$\varepsilon>0\to \Delta y>0$ 为正作用控制器，$\varepsilon<0\to \Delta y>0$ 为反作用控制器 #### P ==比例度== $\delta$ 表示比例作用的强弱：比例度越小，比例作用越强。 $K= \dfrac{1}{\delta}$ - 比例作用 $K_{P}$ 越大，**余差越小** - **比例作用增大，稳定性变差**，容易产生振荡 #### I **积分时间越短，积分速度越快、积分作用越强**。 - 积分作用可以**消除余差** - 控制动作缓慢，控制不及时，**使得稳定裕度下降** #### D **微分时间越长，微分作用越强**。 - **可以改善控制过程的动态特性** - 对噪声敏感, **过大可能引起高频振荡**