[科普中国]-微分调节器

微分调节器（derivative controller）简称D调节器，它根据输入信号的变化速度来改变输出信号的大小。微分调节器是DDZ-Ⅱ型系列仪表调节单元之一。它可输出±5mA DC,与DTL型比例一积分（PI）调节器组合使用，可对反应比较迟缓的调节对象加入微分作用以改善系统的调节品质。此外，组合的PID调节器积分和微分相互没有干扰、微分增益可以单独调整。由于有这些优点，使用比较灵活。微分调节器也可用作为微分运算或与其它仪表组成更复杂的系统。

背景来源在比例调节和积分调节过程中，调节器都是根据反馈信号与输入信号的偏差的方向和大小进行的。无论被控对象中的流入量与流出量之间有多大的不平衡，此不平衡都决定此后被调量将如何变化的趋势。由于被调量的变化速度(包括大小和方向)可以反映当时或稍前一段时间流人流出的不平衡情况，因此，如果调节器能根据被调量的变化速度来驱动调节执行机构，而不是等到被调量已经出现较大偏差后才开始动作，则调节效果将会更好。也就是说，调节器具有某种程度的预见性，这种调节动作称为微分调节。此时，调节器的输出信号与被调参数的变化速度(即被调参数对时间的导数)成正比。这就引入了微分调节器，简称D调节器。1

原理结构1.输入电路和微分电路

输入电路和微分电路如图8-15所示。输入电流Isr，经电位器W1，转换成电压Usr，W1用来调整信号电压的幅值改变整机的微分增益KD。KD的最大值为15(因为当Isr等于0．33毫安，KD调到最大，可使微分器输出电流Isr=5毫安，则KD等于两者之比，约等于15。

2．微分调节器的组成

微分调节器由自激调制放大器、恒流电源、反馈电路等 部分组成。2

应用领域微分调节器主要应用在电机工程之中，帮助电机进行电路电流的微调节或者是进行电路信号的微调节，保持机器正常稳定工作，不损伤电机的使用寿命。

特点微分调节器(又称D调节器)，当干扰一出现，微分作用先输出一个与输入变化速度成比例的信号，叠加比例积分的输出上，用克服系统的滞后，缩短过渡时间，提高调节品质。3

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学