時間比例控制器英文解釋翻譯、時間比例控制器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 time proportioning controller

分詞翻譯：

時間的英語翻譯：

hour; time; when; while
【化】 time
【醫】 tempo-; time
【經】 time

比例控制的英語翻譯：

【計】 ratio control
【經】 ratio control

器的英語翻譯：

implement; organ; utensil; ware
【醫】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel

專業解析

時間比例控制器（Time Proportional Controller）是一種在過程控制中廣泛應用的調節裝置，其核心原理是通過調節執行器（如加熱器、電磁閥）在一個固定周期内的“開啟時間”占整個周期的比例（即占空比），來實現對物理量（如溫度、壓力）的連續調節。它本質上是将連續的模拟控制信號轉換為離散的開關控制信號。

以下是其詳細解釋：

核心工作原理：
- 比例關系：控制器的輸出信號（通常是 0-100% 的範圍）決定了在一個預設的固定周期時間内，執行器處于“開啟”狀态的時間長度所占的比例。例如，如果控制器輸出為 50%，則在一個完整的周期内，執行器會開啟 50% 的時間，關閉 50% 的時間。
- 周期時間：這是一個關鍵參數，指控制器完成一個完整“開-關”循環所需的時間。周期時間的選擇至關重要：太短可能導緻執行器（如繼電器、接觸器）頻繁動作而縮短壽命；太長則可能導緻被控過程（如溫度）波動過大。典型的周期時間範圍從幾秒到幾分鐘不等，取決于具體應用和被控對象的響應速度。
- 與設定值的偏差：控制器輸出的占空比大小通常與被控量（如實際溫度）和設定值之間的偏差成比例關系（遵循比例控制規律）。偏差越大，占空比越大（執行器開啟時間越長），以驅動系統更快地回到設定值。
主要特點與優勢：
- 簡單可靠：結構相對簡單，通常隻需一個開關輸出（繼電器或固态繼電器驅動），比需要模拟量輸出的連續控制器（如調節閥）成本更低，維護更簡單。
- 適用于開關型執行器：特别適合驅動隻有“開”和“關”兩種狀态的執行器，如電加熱管、電磁閥、泵等。
- 近似連續控制：雖然輸出是開關量，但隻要周期時間相對于被控過程的響應時間足夠短，其平均效果就接近于連續控制，能夠實現較平穩的控制效果。
- 抗幹擾能力：相比簡單的位式控制（ON/OFF控制），時間比例控制能顯著減少被控量的波動（超調和振蕩）。
典型應用場景：
- 溫度控制：這是最常見的應用領域，如恒溫箱、烘箱、注塑機料筒加熱、水浴鍋等。控制器通過調節加熱器的通電時間比例來維持設定溫度。
- 壓力控制：通過控制電磁閥的開啟時間比例來調節氣體或液體的流量，從而維持系統壓力。
- 液位控制：控制泵或閥門的啟停時間比例來維持容器内的液位高度。
- 照明調光：某些場景下也用于通過快速開關來調節燈光的平均亮度（類似于PWM調光）。
關鍵參數：
- 設定值：期望的被控量目标值（如 100°C）。
- 比例帶：控制器輸出從 0% 變化到 100% 所對應的輸入偏差範圍。比例帶越小，控制作用越強，但也越容易引起振蕩。
- 周期時間：如前所述，一個完整的控制周期的時間長度。
- 輸出類型：通常是繼電器觸點輸出或固态繼電器驅動信號。
與連續控制器的區别：時間比例控制器輸出的是開關信號（離散的），而連續控制器（如PID控制器中的模拟輸出型）輸出的是連續的模拟信號（如 4-20mA, 0-10V）去驅動連續調節的執行器（如調節閥、變頻器）。時間比例控制器是實現連續控制目标的一種經濟有效的替代方案，尤其適用于驅動開關型執行器。

參考來源：

國際自動化學會 (ISA - International Society of Automation): ISA 标準（如 ISA-5.1）和出版物廣泛涵蓋過程控制術語和原理，包括時間比例控制作為基本控制策略之一。 (參考其官網或标準文檔)
IEEE Xplore 數字圖書館: 包含大量關于控制理論和應用的學術論文及技術文章，其中會涉及時間比例控制的原理、分析和應用案例。 (可通過學術機構訪問)
主要工業自動化供應商技術文檔：如 Honeywell, Siemens, Omron, Yokogawa 等公司提供的溫度控制器、過程控制器手冊中，通常會詳細解釋其産品中時間比例控制模式的工作原理、參數設置和應用指南。 (參考各公司官網的産品支持頁面)
控制工程教科書：如《Process Control: Modeling, Design, and Simulation》 (B. Wayne Bequette) 等經典教材會介紹基礎控制算法，包括時間比例控制的概念。

網絡擴展解釋

時間比例控制器是一種通過調節繼電器開關時間比例來實現精确控制的裝置，主要應用于溫度控制等領域。以下是其核心要點：

一、基本原理

控制方式
在設定值附近周期性切換繼電器通斷狀态，通過調整接通時間（T₁）與斷開時間（T₂）的比例（即時間比值$P = frac{T₁}{T₁+T₂}$）來模拟連續控制效果。當溫度偏離設定值時，控制器自動調整$P$值：溫度升高時減小$P$（縮短加熱時間），溫度降低時增大$P$（延長加熱時間）。
比例帶
控制器能起調節作用的溫度偏差範圍占滿量程的百分比，稱為比例帶。比例帶越小，控制精度越高，但可能引發系統振蕩；反之則穩定性增強，但靜差（穩态誤差）可能增大。

二、特點與優勢

結構簡單，成本低
基于繼電器開關動作，無需複雜電路或溫度探頭，適用于工業加熱、實驗室設備等場景。
優于位式控制
相比傳統位式控制（僅有0%或100%輸出），時間比例控制通過動态調整占空比，減小溫度波動，提升穩定性。

三、局限性

存在靜差：無法完全消除溫度偏差，需手動重調設定值。
依賴負載特性：控制效果受被控對象熱慣性影響，需合理設置動作周期$T$（通常遠小于熱慣性時間）。

四、典型應用

溫控系統：如恒溫箱、工業加熱爐，通過調節加熱功率實現精準控溫。
功率調節：輸出占空比可調（0%-100%），適配不同負載需求。

如需進一步了解具體電路設計或參數設置，（工業應用）及（控制器原理）。