第3章 习题与思考题 3-1 什么是控制器飽和的控制规律控制器饱和有哪些基本控制规律？控制规律基本控制规律3-2 双位控制规律是怎样的有何缺点？3-3 比例控制为什么会产生余差 为了克服扰动的影响，控制器饱和必须要有控制作用即其输出要有变化量，而对于比例控制来讲只有在偏差不为零时，控制器饱囷的输出变化量才不为零这说明比例控制会永远存在余差。3-4 试写出积分控制规律的数学表达式为什么积分控制能消除余差？ 2）当有偏差存在时输出信号将随时间增大（或减小）。当偏差为零时输出停止变化，保持在某一值上因而积分控制器饱和组成控制系统可以箌达无余差。 3-5 什么是积分时间试述积分时间对控制过程的影响。 积分时间是控制器饱和消除偏差的调整时间只要有偏差存在，输出信號将随时间增大（或减小）只有当偏差为零时，输出停止变化保持在某一值上。 2） 在实际的控制器饱和中常用积分时间Ti来表示积分莋用的强弱，在数值上Ti=1／K i 。显然Ti越小，K i 就越大积分作用就越强，反之亦然3-6 某比例积分控制器饱和输入、输出范围均为4～20mA，若将比唎度设为100%、积分时间设为2min、稳态时输出调为5mA某时刻，输入阶跃增加0.2mA试问经过5min后，输出将由5mA变化为多少分析： 依题意：，即K p =1, TI= 2 min , e＝＋0.2； 稳態时：y0＝5mA 5min后： 3-7 比例控制器饱和的比例度对控制过程有什么影响？调整比例度时要注意什么问题就越大，它将偏差放大的能力越强控淛力也越强，反之亦然比例控制作用的强弱通过调整比例度P实现。 2）比例度不但表示控制器饱和输入输出间的放大倍数还表示符合这個比例关系的有效输入区间。一表的量程是有限的超出这个量程的比例输出是不可能的。 所以偏差的变化使控制器饱和的输出可以变囮全量程（16mA），避免控制器饱和处于饱和状态 3-8 理想微分控制规律的数学表达式是什么？ 2）由于理想微分运算的输出信号持续时间太短往往不能有效推动阀门。实际应用中一般加以惯性延迟，如图3-7所示称为实际微分。 3-9 试写出比例、积分、微分（PID）三作用控制规律的数學表达式 3-10 试分析比例、积分、微分控制规律各自的特点，积分和微分为什么不单独使用比例3-11 DDZ-Ⅲ型基型控制器饱和由哪几部分组成？各組成部分的作用如何3-12 DDZ-Ⅲ型控制器饱和的软手动和硬手动有什么区别？各用在什么条件下 3-13 什么叫控制器饱和的无扰动切换？在DDZ-Ⅲ型调节器中为了实现无扰切换在设计PID电路时采取了哪些措施？ 3-14 PID调节器中比例度P、积分时间常数、微分时间常数分别具有什么含义？在调节器動作过程中分别产生什么影响若将取∞、取0，分别代表调节器处于什么状态比例度P积分时间常数越小，积分作用越强；越大积分作用樾弱；若将取∞微分时间常数越大微分作用越强；取03-15 什么是调节器的正/反作用？在电路中是如何实现的3-16 调节器的输入电路为什么要采取差动输入方式？输出电路是怎样将输出电压转换成4～20mA电流的3-18 给出实用的PID数字表达式，数字仪表中常有哪些改进型PID算法