比例积分PI：p?KP(e?1Ti?edt)?KP(e?e1tdt)?e(1?) Ti?PBTi 影响参数：比例带PB，PB↑，比例作用减小；积分时间Ti，Ti↑，积分作用减弱
阶跃响应：
比例积分微分PID：P?KP(e?11de111dee?dt?)?(e?e?dt?) Ti?TddtPBTi?Tddt 影响参数：比例带PB，PB↑，比例作用减小；积分时间Ti，Ti↑，积分作用减弱；微分时间TD，TD↑，微分作用增强
阶跃响应：
20.在双位系统中，用压力继电器检测压力信号，若压力下限调在0.45MPa，幅差旋纽调在3档，则压力上限值为多少？（幅差范围0.07~0.25MPa）
答：
x?P?PH?PL?0.07?(0.25?0.07)10
x?3,PL?0.45MPa
则，PH?0.574MPa
21. 有一温度控制系统，量程是30～100℃，对应的气压信号是
0.02～0.1MPa，在一次
比例带测试中，当t=50℃时调节器输出为0.098 MPa，当t=42℃时调节器输出为0.088MPa,问比例带带是多大?放大倍数K是多大?
答：放大倍数：
?P0.098?0.088K???0.00125MPa/?C
?e50?42 比例带：
?e/?emax(50?42)/(100?30)PB???P/?Pmax(0.098?0.088)/(0.10?0.02)?91.4%?C/MPa
二 船用自动控制仪表
二、问答题：
1.电动仪表和气动仪表的统一信号范围是什么？
答：其中气动标准信号为0.02~0.1Mpa，电动标准信号为0~10mA.DC或4~20mA.DC。
2．组成气动仪表的基本元部件包括哪些?
答:弹性元件、节流元件、气体容室（气容)、喷嘴挡板机构和气动功率放大器。
3．弹性元件有哪几种，各起什么作用?
答:弹性元件包括弹性支承元件和弹性敏感元件。
弹性支承元件如柱簧，片簧等，用于增加弹性敏感元件的刚度、确定弹性敏感元件的初始位置及用于仪表调零等。
弹性敏感元件包括波纹管、弹簧管、金属膜片、橡胶膜片等，其作用是把所受的轴向力转变成位移信号。
4．节流元件分哪两大类?各有几种形式?
答:节流元件分为固定气阻和可调气阻两大类。 固气气阻(恒节流孔)有毛细管式和小孔式;
可调气阻(变节流孔)有圆锥一圆锥式，圆柱一圆锥式，圆球一圆锥式。
5．什么叫气容?定容气室和弹性气室有什么不同?为什么?
答:气容用来表示气体容室贮存空气最的能力，即气体容室内每升高单位压力所需增加的空气贮存量，用C表示气容，则c?dm dp定容气容C是常数，因为气室容积不变，故每升高单位压力其空气的增加量不变。弹性气室气容不是常数，因压力不同气室内波纹管伸长程度不同，故其容积是改变的，其气容不同，储存空气量的能力也不同。
6．喷嘴挡板机构有哪几部分组成?试画出其静特性曲线，并标明其工作段。
答:喷嘴挡板机构是由恒节流孔、背压室、喷嘴、挡板等四部分组成，其工作的静特性曲线如图所示。横坐标是挡板开度，单位是微米，纵坐标为背压室压力，单位为MPa，a-b两点之间即为它的工作段，该工作段斜率很大，可近似看做是一条直线。
7.喷嘴挡板机构后面为什么要串联一个气动功率放大器?耗气型气动功率放大器有什么特点?
答:由于喷嘴挡板机构中恒节流孔孔径很小。尽管背压室压力可以在0.02-0.1MPa之间变化，但因空气量太少，不能直接动作执行机构，同时信号传递较远的距离其压力信号也会衰减，故在喷嘴挡板机构后面必须串联一气动功率放大器，对喷嘴挡板机构的输出进行气体流量放大，或压力和流量放大，即功率放大。耗气型气动功率放大器，对喷嘴挡板机构的输出不仅能进行气体流量放大，还能进行压力放大，在工作期间一部分工作气体要从放大气小孔排放大气，故称耗气型气动功率放大器。
8.在气动仪表中，节流盲室常置于什么环节中?它起什么作用?
答:在气动仪表中，常把节流盲室置于正反馈回路中。用它可得到积分作用，通过调整节流盲室的可调气阻，来整定积分时间。
9.在气动仪表中，比例惯性环节是怎样实现的?它常置于仪表的什么环节中?起什么作用?
答:在气动仪表中，比例惯性环节是由弹性气室再并联一个节流阀组成的，它常置于仪表的负反馈回路中，可实现实际微分作用，通过调整比例惯性环节的节流阀可整定微分时间Td。
10.气动功率放大器的分类及阶段。
气动仪表中所用的功率放大器主要有两种，一种是不泄气型功率放大器，即在稳态工作时，排气阀关闭，泄气量很少，故称为不泄气型功率放大器；另一种是泄气型功率放大器，即在任何情况下工作时，永远有部分气体从排气孔排泄出去，耗气量较大，故称为泄气型（耗气型）功率放大器。
从图中可以看出,弹性组件的整个工作过程可分为下述三个阶段:
（1）消除间隙阶段：当输入信号pD等于大气压力时，金属膜片与阀杆之
间存在一个间隙Sb。当输入信号开始增大时，金属膜片的位移使Sb逐渐减小。当pD增加到po时Sb为0，如图中直线段 I,该阶段又称为消除间隙阶段。
（2）相持阶段：当pD由po继续增大时，由于金属膜片承受的推力pDF不足以克服弹簧片 3 的预紧力及气源对球阀的作用力，金属膜片2与阀杆均无位移，即图中水平段Ⅱ，这一阶段称为相持阶段。
（3）放大阶段（工作段）：当信号压力pD升至pa后，阀杆开始有位移，放大器有输出压力，此时位移量?S与输入信号压力的变化量?pD成比例地变化，其比例系数取决于有效面积 F 和弹性组件的刚度，其值可近似地看作常数。如图中直线段Ⅲ，此阶段是放大器的工作段。
11.什么是仪表的基本误差、附加误差、绝对误差、相对误差?什么是仪表的精度?它们之间有什么区别和联系?
答：基本误差：是指仪表的最大绝对误差与仪表测量范围（量程）之比的百分数。基本误差的产生主要是由于仪表结构中的间隙、摩擦、刻度不均或分度不准等原因所造成的，即为仪表本身缺陷所造成的误差。它是衡量仪表好坏的一个重要指标。
附加误差：是仪表在使用中，由于外界条件的影响，如环境温度、湿度、振动等所引起的误差。一般在仪表设计中预先都采取了一些补偿措施来减小附加误差，但不可能彻底消除。在仪表的说明书中，规定了使用方法和使用条件 , 以免带来过大的附加误差。
绝对误差△：是指仪表的指示值与被测参数的真值之差的绝对值，又称为指示误差，若仪表表示的被测参数值为 A, 而被测参数的真值是 A。, 则绝对误差可表示为： △=A-A。
相对误差?：是指仪表的绝对误差所占该仪表指示值的百分数
????100%
A仪表的精度?0是指仪表在规定条件下允许的最大绝对误差?max占仪表的最大测量范围(量程)A'的百分数，即: