[科普中国]-三位控制器

位式控制

目前使用的控制系统中最简单的控制规律就是位式控制，说到位式控制，可以说几乎所有的人都使用过，如家中开关电灯、开关水龙头(尤其是快开、快关水龙头更形象)就是个位式控制的过程，其基本思想和生产过程中使用的位式控制是一样的，即位式控制就是决定一个被控变量的给定值，然后根据实际值与给定值的偏差符号，来决定操作变量两种状态选取的工作过程。简单说位式控制的控制动作就是“开”和“关”两种状态的交替。所以又称其为开关控制。
位式控制是比例控制的特例，当比例控制的比例度设定为0、比例增益趋近于无穷大时，便成了一个位式控制器了。位式控制系统的应用是很广泛的，如：空气储罐的压力控制、恒温箱、电加热炉的温度控制。在生产过程中实现位式控制是比较简单的，凡是有上、下限触点的仪表，如电接点压力表、具有继电器触点输出的双金属温度计、显示、记录仪等，都可以用来进行位式控制，再配合上一些中间继电器、电磁阀、电动调节阀等，便可以很方便的构成位式控制系统。
位式控制系统结构简单、投资少，不仅可用于广大中小型企业，就是大型企业也可应用。其特别适合用于延时小、时间常数大的加热对象。

二位式和三位式位式控制是一种非线性控制方法，理想情况的控制量是矩形波。位式控制分二位式和三位式。二位式控制只有高位和低位状态，即控制输出只有100%输出和0输出两种状态。当测量值（被控量）小于设定植时，继电器开关闭合，控制输出为100%，即控制量OP处于高位状态；当测量值大于设定植时，继电器开关断开，控制输出为0，即控制量OP处于低位状态。由此可见他的输出只有两个数值（最大或最小），其执行机构只有两个特定的位置（关或开）。三位式控制输出具有三个离散值分别是高值、中值和低值。当偏差的绝对值小于某个界限值时，控制器输出取中值；当偏差的绝对值大于该界限值时，视偏差的极性（正、负）而取高值或低值1。

输出状态三位控制器的输出特性也是继电特性，共有三种状态。

组成由测量、给定电路，电子放大电路，开关电路等2。

特性当实测值下限值值时，灵敏继电器2J吸合；

当实测值在上、下限之间时，1J、2J均释放。称为三位控制器的不灵敏区或中间区。