什么是控制器？
控制器是控制系统中过程的主要控制元件。因此，在控制系统中，控制器会将控制值与所需值进行比较，如果与所需值存在误差或偏差，控制器会进行纠正。控制器将以某种形式接收错误，并执行适当的控制功能。控制器将过程变量（如温度、压力、流速等）保持在所需水平。控制器将校正后的输出传输到最终控制元件，从而达到所需的设定点。控制器是控制系统的主要组成部分。该控制器在工艺装置中用于修改系统参数，并使系统稳定。
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控制器的主要部件是什么？
- 控制器有一个带有特定仪器的测量装置，借助这些仪器，控制器可以测量过程状态，如温度、压力等
- 将有一个输入设定点装置来设定所需的值
- 将测量值与要求值进行比较的比较器
- 有一个控制单元用于计算输出幅度和方向，以便补偿与所需值的偏差
- 控制器中有一定的输出单元，如控制阀、电机将输出转换为物理动作。
控制器的功能是什么？
控制器在控制系统中起着重要的作用，控制系统将对过程变量进行比较、测量、计算和校正。校正和比较完全由控制器完成。在清除错误后，输出将被发送到最后的控制元素，这将在控制器的帮助下完成。控制器的控制机构由比较器和控制器两部分组成。
控制器是如何工作的?
控制器将接收来自反馈系统的输出，因此它会将输出与所需值进行比较，如果偏离所需值，则控制器将采取某些措施以获得所需值。反馈系统中的传感器感测输出，并将其转换为适当的反馈信号。参考输入是设定值，误差检测器将反馈值与参考值进行比较。
什么是可变量程和控制器输出量程?
被控变量在控制系统中具有一定范围的值，这些值将维持控制。控制变量可以指定为一些标称值和正负公差，这个范围是控制器设计所需要的。范围与控制器输出变量相关联，它们有最大值和最小值。控制器的输出以百分比表示，最小输出为零，控制器的最大输出为100%。控制器的零输出不是零输出。
控制器的控制滞后和死区是什么?
控制延迟是控制器为了在其设定值接收输出而进行所需更改所需的时间。死区是指从错误发生的那一刻到第一次纠正行动发生的那一刻之间的时间。
控制器的类型是什么？
有连续控制器和不连续控制器，不连续控制器又分为开关控制器和多位置控制器。连续模式控制器是比例控制、积分控制和微分控制。
开关控制器
我们可以用这种控制器来控制过程变量。这是控制过程的老方法，一个开关将被用来做开，关控制。这是一种不连续的控制动作，也称为两位置控制。如果测量低于设定值，且操作变量处于最大值，则开关控制器将开启。因此，如果操纵变量高于设定值，则控制器关闭，操纵变量将是最小值。这种类型的控制器用于工业和家庭应用。该控制器的控制器增益非常好。
开关控制只在有误差时才有响应，这种类型的控制器不适合连续自动反馈控制。我们可以对不需要精确控制的系统使用开关控制器，它也可以用于能够频繁开关的系统，它也可以用于系统质量较大的地方。
优势
- 这些控制器既简单又便宜
缺点
- 它们不是万能的，也不是无效的
- 流量控制是不可能的
- 这种类型的控制器的应用非常有限
比例控制器
这是一种连续型控制器，这种类型的控制系统比不连续控制系统更复杂。在这种类型的控制中，控制器将创建一个输出信号，它将与误差成比例。因此，如果误差幅度高，那么所采用的校正措施也会很大。比例控制可以消除循环，这可以在开关控制中看到。如果输出达到设定值，那么比例控制器将降低系统的平均供电功率。因此，由于这个系统将放缓，它不会超调设定值，但它将达到设定值，并能保持稳定的输出。开关控制器只能用于响应时间长的系统，不能用于响应时间快的系统。在这里，我们可以使用比例控制器，输出将会是一个连续变量值。
比例控制器中的增益也可以称为灵敏度，它比较最终控制元件的变化量与被控变量的变化量的比例。在比例控制中，为了改变控制器的输出，可以改变控制器增益的增益
比例控制器的优点
- 它可以减小稳态误差，从而使系统稳定
- 过阻尼系统会有一个缓慢的响应，通过使用这个控制器，我们可以使它快速。
- 在这种类型的控制器中，稳态误差与比例增益成反比，所以如果增益变大，那么误差就会变小。
比例控制器的缺点
- 这些控制器将增加系统的最大超调量
- 它只能在偏差不大的情况下使用，因此只能在输入和输出之间偏差较小的系统中使用
- 不能在偏差突然的情况下使用
- 由于比例控制器，系统中会有一些偏移
积分控制器
在这种类型的控制器中，输出将直接与误差信号的积分成正比。比例控制器的主要缺点是无法消除误差，最终会产生偏置误差。如果负载发生变化，则输出将从设定值变化，这种类型的错误称为偏移错误。这个控制器会对随着时间累积的错误做出反应，因为这个特性，这些控制器能够迅速消除错误。积分控制可以用来抵消系统的偏移量，这种控制通常与比例控制结合使用。
积分控制的优点
这种类型的控制器可以在扰动之后将被控制变量返回到设定值，因此，它被称为复位控制器。
积分控制的缺点
这可能会使系统不稳定，因为它对错误反应缓慢
导数控制
导数控制可以通过考虑变化率来确定误差信号的未来行为。控制器可以根据误差进行动作，如果误差很小，如果不快速增加，控制器就会利用这个信息来降低控制信号，从而限制控制动作。在这种类型的控制中，控制器的输出依赖于实际误差的时间变化率。这种控制的主要特点是，根据误差信号的变化率，控制器的输入将有一个唯一的值。
