
歷來儀器儀表有開環(huán)與閉環(huán)兩種結(jié)構(gòu)形式,P環(huán)儀器儀表結(jié)構(gòu)簡單調(diào)試容易,造價(jià)低。閉環(huán)儀器儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在深度負(fù)反饋的情況下,其性能主要取決于反饋環(huán)節(jié)和外部環(huán)節(jié),對(duì)前向通道各環(huán)節(jié)的要求可以大大降低,從而解決了整機(jī)靈敏度與前向通道環(huán)節(jié)性能之間的盾。因此閉環(huán)結(jié)構(gòu)不僅提高了靈敏度,而且可以提高儀器儀表的精度,在模擬儀器儀表(如天平,電動(dòng)單元組合儀表等)中被廣泛采用。
微機(jī)化儀器儀表采用自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校正等處理技術(shù),可以克服非線性,不穩(wěn)定等缺點(diǎn),使開環(huán)儀器儀表得到了新的發(fā)展。但是,由于開環(huán)結(jié)構(gòu)固有性質(zhì)的限制,在很多場(chǎng)合仍要研究開發(fā)閉環(huán)微機(jī)化儀器儀表。例如微機(jī)化電子天平、微機(jī)化濃度計(jì)、微機(jī)化厚度計(jì)、微機(jī)化扭矩計(jì)等,都具有很好的代表性。這些微機(jī)化儀器儀表不僅達(dá)到或超過了對(duì)應(yīng)的開環(huán)儀表的性能.而且為數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)的研究提供了一定的參考資料。

在微機(jī)化閉環(huán)儀器儀表中,微機(jī)既要承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、外設(shè)管理任務(wù),還要負(fù)責(zé)反饋校正計(jì)算和輸出控制信號(hào),即起到數(shù)字調(diào)節(jié)器的作用。從結(jié)構(gòu)上看,微機(jī)化閉環(huán)儀器儀表與微機(jī)控制系統(tǒng)十分相似,只不過閉環(huán)儀器儀表的被控對(duì)象就是儀器儀表上的一個(gè)環(huán)節(jié)。另外,微機(jī)化儀器儀表的反饋校正算法,和微機(jī)控制系統(tǒng)中數(shù)字調(diào)節(jié)器的控制算法也有許多相似之處。結(jié)合微機(jī)化閉環(huán)儀器儀表和微機(jī)化數(shù)字調(diào)節(jié)器二者的共同需要,本節(jié)介紹最基本的反饋校正與控制算法,導(dǎo)出其算法表達(dá)式.然后簡述各種算法的程序?qū)崿F(xiàn)。F人口三作用調(diào)節(jié)是模擬閉環(huán)儀器儀表和模擬控制系統(tǒng)很早提出、技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛的一種校正控制方法。理論和實(shí)踐表明,比例作用(P)對(duì)偏差反映及時(shí),對(duì)靜差能有效抑制;微分作用(D)可用以加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度,并可減少超調(diào),改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性;積分作用r1>則可以清除靜差,提高校正控制精度,改善系統(tǒng)的靜態(tài)特性。將三種作用的強(qiáng)度適當(dāng)配合,可以對(duì)相當(dāng)廣泛的一類儀器儀表及過程控制對(duì)象進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。PID調(diào)節(jié)具有良好的適應(yīng)性,結(jié)構(gòu)的典型性,參數(shù)整定的便利性等諸多優(yōu)點(diǎn),這使得它的應(yīng)用經(jīng)久不衰并不斷發(fā)展,不僅是模擬調(diào)節(jié)。http://ggswu.com

