为了便于理解,可以把比例作用想象为一个双端指针,如图83所示。支点
在中间 (相当于100%比例度),指针两端沿着偏差标尺和输出标尺移动,若测
量值与给定值重合时,偏差为零,这就是控制器的正常工作点,也就是控制器的
控制点,不管比例带多大,当控制器的输入偏差为零时,输出总是预设的比例偏
置值 (50%),输出值在此值上下变化以减小偏差,支点的位置确定了对于一定
的偏差变化输出的大小,即支点在中间时测量值变化100%,输出就从0%变化
到100%。将支点向左移,为了使输出变化100%,则测量值变化减小到50%。
也即从设定值-25%~+25%,同理当支点右移时,测量值已变化100% (即从
-50%~+50%),输出变化仅为50%。
从上述可知比例作用就是控制器的输出信号与输入信号成比例关系,即:
犘=犓p犲,即比例控制器就是一个放大倍数 (即增益)可调的放大器。比例增益
和比例度都反映了控制器对偏差变化的灵敏度大小。在电、气动控制器 (原叫调
节器)中都不用比例增益作为刻度,而是用比例度来刻度的。比例增益是指:输
出变化对偏差变化之比。而比例度则是指:控制器的偏差值占输出值变化的百分
比。这两种表示方法互为倒数关系,即:犓p=1/δ。比例增益和比例度的对应关
系如图84所示。
下面举个例子进行说明,某电动控制器用比例作用时,当输入5mA,输出
从4mA变化到20mA,此时该控制器的比例度和增益如下:
14950再谈谈比例带。图85是一个最常见的过渡过程曲线,图中犛犘 表示设定
值;犆表示被调参数的变化。斜线的带就是比例度δ。从图可知比例度是测量值
的一个有效变化范围,当测量值在此范围内变化,控制器输出会跟着变化,从而
产生有效的控制作用。当测量值超出这个范围之外时,控制器输出已饱和,从而
失去控制作用。此外也可把比例度理解为是一条记录仪上的带,其中心线是给定
值,当测量值偏离中心线时,偏差离中心线越大,控制作用越强。比例度越小,
比例带示意图
在图上表示比例度的带越窄,控制的灵敏度越高。所以有人就把表示比例度的这
条带称为比例带。所以说比例度与比例带是等效的。