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器的上升響應特性表達了控制變量y隨穩定誤差e和誤差變化率璽之間的關系。圖中顯示，
具有D-控制器的系統的控制變量曲線比單純的P-控制系統曲線向上平移，如圖3.1- 42
所示。從而產生了提前時間Tv，這說明PD -控制器調節誤差的速度快于P-控制器。如果
單純使用P-控制器，要達到同樣的控制效果．就必須使它的控制作用提前孔時間出現。
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圖3.1 -40 D-控制器階躍響應    圖3.1-41    PD -控制器階躍響應
PD -控制器的電路符號如圖3.1- 43所示。
上篇模擬電子技術基礎，65
    電子PD -控制器一般由P-控制器和D-控制器并聯組成，也可以用一個運算放大器
組成，這樣更便宜，如圖3.1  - 43所示。
圖3.1 - 42    PD -控制器的上升階躍響應
圖3.1 - 43    PD -控制器的符號
    和電子PD -控制器
    6．PID控制器
    PID -控制器由P-控制器、I-控制器和D-控制器組成。它的階躍響應是三種控制器
疊加的結果，如圖3.1  - 44所示。它表明控制過程的開始時刻由P-控制器和D-控制器的
疊加響應產生作用，將誤差大大減小，然后在P-控制器的作用下繼續糾正系統誤差，最后
在I-控制器的作用下將誤差修正到零。
  可見，PID控制器的調整速度最快，而且沒有剩余誤差。
  PID -控制器的特性參數有三個，調整起來比較困難。其電路符號和電子PID -控制器
如圖3.1 - 45所示。它由運算放大器組成，在輸入端有一個D元件(CD)，反饋支路有一個
1元件(CF)。PID -控制器的品質由運算放大器的性能和電容器的品質決定。運算放大器的
漂移越小越好，高級的PID -控制器必須使用低漂移的放大器。
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圖3.1 - 44    PID -控制器的階躍響應    圖3.1- 45    PID -控制器的符號和電子PID -控制器
66電子技術基礎
    另外，這種控制器的元件多，電路復雜，難于調節，一般只用在要求精度高、速度快的
特殊場合。
3.1.5控制系統舉例
    圖3.1 -46所示為一個直流電動機的轉速控制電路。我們知道，電動機的轉速由電樞電
流來控制。因此，通過用可控硅控制電機的電樞電流，就可以控制它的轉速。
    為了達到這一目的，在控制系統中，將電樞電流通過電流互感器反饋到第二個PI -控
制器；將電機轉速通過測速發電機反饋到第一個PI -控制器。設定值由電位計從第一個PI -
控制器的輸入端加入。它與測速發電機輸出的電壓值進行比較，然后將誤差信號加到第二個
PI -控制器的輸入端。在那里，該信號與電流互感器信號進行比較，進行比例積分運算后輸
出控制信號y。控制信號），通過觸發器產生脈沖信號，以控制可控硅的導通角，從而控制流
過直流電動機的電樞電流，進而控制其轉速。
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圖3.1 - 46具有PI -控制器的速度控制系統
    下一個例子是一個具有I-控制器的溫度控制系統。液體的溫度通過供給蒸汽來維持恒
定，如圖3.1  - 47所示。溫度傳感器將液體的溫度轉換成電壓石，并與設定值戈。進行比較。
蒸汽源
伺服
圖3.1 - 47縣有I-控制器的溫度控制系統
    上篇模擬電子技術基礎67
當存在誤差信號時，放大器就輸出一個電壓信號加到伺服馬達，使其轉動。伺服馬達的轉動
將使進氣閥門的開啟量發生變化，直到設定溫度值與實際溫度值相同為止。
3. 2.1同步器
3.2  同步器和何服機構
    在轉角隨動系統中，同步器是主要元件。它利用電的聯系，使兩個在機械上互不相連的
轉軸作同步偏轉，即可以傳輸角度數據。實際上，同步器是一種特種變壓器，它的初、次級
耦合程度隨著兩個繞組相對位置的變化而變化。
    同步器按使用要求不同，可以分為力矩式同步器和控制式同步器兩大類。不管是哪一種
運行方式，同步器都不能單機使用，必須是兩個或兩個以上組合起來才能使用。其中必有一
　
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