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器的上升响应特性表达了控制变量y随稳定误差e和误差变化率玺之间的关系。图中显示，
具有D-控制器的系统的控制变量曲线比单纯的P-控制系统曲线向上平移，如图3.1- 42
所示。从而产生了提前时间Tv，这说明PD -控制器调节误差的速度快于P-控制器。如果
单纯使用P-控制器，要达到同样的控制效果．就必须使它的控制作用提前孔时间出现。
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图3.1 -40 D-控制器阶跃响应 图3.1-41 PD -控制器阶跃响应
PD -控制器的电路符号如图3.1- 43所示。
上篇模拟电子技术基础，65
电子PD -控制器一般由P-控制器和D-控制器并联组成，也可以用一个运算放大器
组成，这样更便宜，如图3.1 - 43所示。
图3.1 - 42 PD -控制器的上升阶跃响应
图3.1 - 43 PD -控制器的符号
和电子PD -控制器
6．PID控制器
PID -控制器由P-控制器、I-控制器和D-控制器组成。它的阶跃响应是三种控制器
叠加的结果，如图3.1 - 44所示。它表明控制过程的开始时刻由P-控制器和D-控制器的
叠加响应产生作用，将误差大大减小，然后在P-控制器的作用下继续纠正系统误差，最后
在I-控制器的作用下将误差修正到零。
可见，PID控制器的调整速度最快，而且没有剩余误差。
PID -控制器的特性参数有三个，调整起来比较困难。其电路符号和电子PID -控制器
如图3.1 - 45所示。它由运算放大器组成，在输入端有一个D元件(CD)，反馈支路有一个
1元件(CF)。PID -控制器的品质由运算放大器的性能和电容器的品质决定。运算放大器的
漂移越小越好，高级的PID -控制器必须使用低漂移的放大器。
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图3.1 - 44 PID -控制器的阶跃响应 图3.1- 45 PID -控制器的符号和电子PID -控制器
66电子技术基础
另外，这种控制器的元件多，电路复杂，难于调节，一般只用在要求精度高、速度快的
特殊场合。
3.1.5控制系统举例
图3.1 -46所示为一个直流电动机的转速控制电路。我们知道，电动机的转速由电枢电
流来控制。因此，通过用可控硅控制电机的电枢电流，就可以控制它的转速。
为了达到这一目的，在控制系统中，将电枢电流通过电流互感器反馈到第二个PI -控
制器；将电机转速通过测速发电机反馈到第一个PI -控制器。设定值由电位计从第一个PI -
控制器的输入端加入。它与测速发电机输出的电压值进行比较，然后将误差信号加到第二个
PI -控制器的输入端。在那里，该信号与电流互感器信号进行比较，进行比例积分运算后输
出控制信号y。控制信号），通过触发器产生脉冲信号，以控制可控硅的导通角，从而控制流
过直流电动机的电枢电流，进而控制其转速。
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图3.1 - 46具有PI -控制器的速度控制系统
下一个例子是一个具有I-控制器的温度控制系统。液体的温度通过供给蒸汽来维持恒
定，如图3.1 - 47所示。温度传感器将液体的温度转换成电压石，并与设定值戈。进行比较。
蒸汽源
伺服
图3.1 - 47县有I-控制器的温度控制系统
上篇模拟电子技术基础67
当存在误差信号时，放大器就输出一个电压信号加到伺服马达，使其转动。伺服马达的转动
将使进气阀门的开启量发生变化，直到设定温度值与实际温度值相同为止。
3. 2.1同步器
3.2 同步器和何服机构
在转角随动系统中，同步器是主要元件。它利用电的联系，使两个在机械上互不相连的
转轴作同步偏转，即可以传输角度数据。实际上，同步器是一种特种变压器，它的初、次级
耦合程度随着两个绕组相对位置的变化而变化。
同步器按使用要求不同，可以分为力矩式同步器和控制式同步器两大类。不管是哪一种
运行方式，同步器都不能单机使用，必须是两个或两个以上组合起来才能使用。其中必有一
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民用航空器维修基础系列教材 电子技术基础(36)
