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4-4.比例(P)控制

比例(P)控制

在開-關控制中,當加熱輸出(工作量)為0%或100%時,由於檢測和反應延遲的影響,控制結果會過衝,並重複循環。

使用ON-OFF控制不可避免地進行循環,因為它執行0%和100%的二進制操作。
因此,作為改善ON-OFF控制的循環現象的方法,採用了更多的操作變量值。 這稱為多值控制。

在多值控制中,值的數量越多,控制應該越平滑。
限制是要連續更改受控變量的值。
與偏差成比例地更改操作變量的值

除了操作變量的0%和100%兩種狀態外,根據比例帶範圍內的溫度變化,當接近目標值時,減小操作變量以抑制溫度的快速變化。
比例控制被設計為在0到100%之間連續變化。
通過採用這種方法,甚至對於移動的受控對像也可以獲得穩定的控制結果。

如圖所示,比例帶是控制量(溫度,壓力等)的變化幅度,控制量需要從0到100%逐步改變操作變量。

例如,如果設定值為100℃比例寬度±10%,則比例範圍為90℃至110℃。
0~90℃→100%ON
91℃→95%0N-5%OFF
92℃→90%0N-10%OFF
93℃→85%0N-15%OFF
94℃→80%0N-20%OFF
95℃→75%0N-25%OFF
96℃→70%0N-30%OFF
97℃→65%0N-35%OFF
98℃→60%0N-40%OFF
99℃→55%0N-45%OFF
100℃→50%0N-50%OFF
101℃→45%0N-55%OFF
102℃→40%0N-60%OFF
103℃→35%0N-65%OFF
104℃→30%0N-70%OFF
105℃→25%0N-75%OFF
106℃→20%0N-80%OFF
107℃→15%0N-75%OFF
108℃→10%0N-90%OFF
109℃→5%0N-95%OFF
110℃→100%OFF

(設定值為100℃時,開/關比為50:50就是這樣設計的設備,並且是達到設計意圖的良好設備。即使使用該設備,設定值也可以為150℃。 (開/關比率改變。)

如果將比例帶設置為較窄,則即使控制值略有變化,操作變量也將發生很大變化。 因此,操作變量的靈敏度增加,但是控制結果的穩定性變差,如果比例帶極窄,則控制結果與ON-OFF控制相同。 反対相反,如果比例帶變寬,則操縱變量與控制變量的變化之比將減小。 因此,調節變量的靈敏度降低,但是控制結果的穩定性提高。 因此,重要的是調整比例帶的寬度以實現最佳控制。

例如,如果產品精度為±10℃,則將設定值從100℃更改為200℃,如果比例帶為±10%,則在100℃時將為±10℃,但如果變為200℃,則為±20℃。 是的。 正確的設置必須重置為±5%的±10℃。

我們已經討論了開關控制和比例控製作為常用的控制方法。
使用哪種控制方式取決於要得到的控制結果的穩定性,在不需要那麼多的控制結果的穩定性的情況下,使用ON-OFF控制,而通過比例控制得到更穩定的控制結果。 很常見。

比例控制消除了穩態循環,但在平靜後留下了偏差。
該穩定偏差稱為偏移。
偏移是比例控制中不可避免的現象。
偏移值根據控制目標而不同。
如果偏移值較小且在允許範圍內,則比例控制變得可行。

由於需要穩定的工作條件以節省資源和能源,並提高質量並保持一致,因此大多數設備和工廠都使用比例控制。
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