資料：執行器在自動控制系統中的作用是接受來自控制器的訊號，由執行機構將其轉換成相應的角位移或直線位移，去操縱調節機構（控制閥），從而達到控制流量的目的。
執行器又稱控制閥，圖4-1和圖4-2為不同型別的電動控制閥。除了電動執行器，較為常用的還有氣動執行器如圖4-3。這是按照執行器所使用的能源來進行分類的。
如圖4-4氣動執行器的結構所示，執行器由執行機構和調節機構組成。執行機構是執行器的推動裝置，它根據輸入控制訊號的大小，產生相應的輸出力和位移，推動調節機構動作。調節機構簡稱為閥，是執行器的調節部分，在執行機構的作用下，調節機構的閥芯產生位移，即執行器的開度發生變化，從而直接調節被控介質的流量。
在電動執行器中執行機構和調節機構基本是可分的兩個部件，在氣動執行器中兩者是不可分的，是統一的整體。
圖4-4
圖4-4補充圖例
控制閥的產品種類很多，結構多種多樣，而且還在不斷地更新和變化。一般來說，閥是通用的，既可以和氣動執行機構匹配，也可以和電動執行機構或其他執行機構（如：液動執行機構）匹配。
閥由閥體上閥蓋元件、下閥蓋和閥內元件組成。上閥蓋元件包括上閥蓋和填料函。閥內件是指與流體接觸並可拆卸的，起到改變節流面積和節流件導向等作用的零件的總稱，例如閥芯、閥座、閥桿、套筒、導向套等。
一、 調節機構的閥體型別
根據結構和用途分類，閥的基本形式有直通單座閥（見圖4-5）、直通雙座閥（見圖4-6）、蝶閥（見圖4-7）、三通閥（見圖4-8）等；
一、 氣動執行機構
氣動執行器採用氣動執行機構。氣動執行器具有結構簡單、動作可靠穩定、輸出力大、安裝維修方便、**便宜和防火防爆等優點，在工業生產中被廣泛應用，特別是在石油、化工等生產過程。
氣動執行機構接受電/氣轉換器（或電/氣閥門定位器）輸出的氣壓訊號，並將其轉換成相應的推桿直線位移，以推動調節機構動作。
氣動執行機構有薄膜式、活塞式和長行程式三種型別。
執行機構有正作用和反作用兩種作用方式。輸入訊號增加，執行機構推桿向下運動，稱為正作用；輸入訊號增加，執行機構推桿向上運動，稱為反作用。
二、 電動執行機構
電動執行器採用電動執行機構。電動執行器具有動作較快、適於遠距離的訊號傳送、能源獲取方便等優點；其缺點是**較貴，一般只適用於防爆要求不高的場合。但由於其使用方便，特別是智慧型式電動執行機構的面世，使得電動執行器在工業生產中得到越來越廣泛的應用。
電動執行機構接受4～20ma dc的輸入訊號，並將其轉換成相應的輸出力和直線位移或輸出力矩和角位移，以推動調節機構動作。
電動執行機構主要分為兩大類：直行程和角形程。角形程式執行機構又可分為單轉式和多轉式。
單轉式輸出的角位移一般小於360度，通常簡稱角行程式執行機構；多轉式的角位移超過360度，可達數圈，所以稱為多轉式電動執行機構，它和閘門等多轉式調節機構配套使用。
三、 閥門定位器
閥門定位器與氣動控制閥配套使用，是氣動控制閥的主要附件。閥門定位器功能如下圖所示，它接受控制器的輸出訊號，然後成比例地輸出訊號至執行機構，使閥杆產生位移，其位移量通過機械裝置反饋到閥門定位器，當位移反饋訊號與輸入的控制訊號相平衡時，閥桿停止動作，控制閥的開度與控制訊號相對應。閥門定位器與氣動執行機構構成的是乙個負反饋系統，所以閥門定位器可以提高執行機構的線性度，實現準確定位，並可以改變執行機構的特性，從而可以改變整個執行器的特性。
閥門定位器可以採用更高的氣源壓力，可增大執行機構的輸出力，克服閥桿的摩擦力，消除不平衡力的影響和加快閥桿移動的速度。閥門定位器與執行機構安裝在一起，可減少控制訊號傳輸滯後。
閥門定位器按結構形式可分為氣動閥門定位器、電/氣閥門定位器和智慧型閥門定位器。氣動閥門定位器直接接受氣動訊號。電/氣閥門定位器接受4～20m a的直流電流訊號，用以控制氣動薄膜式或氣動活塞式控制閥。
它能夠起到電/氣轉換器和氣動閥門定位器兩種作用。下面以電氣閥門定位器為例介紹閥門定位器的結構及原理。
如圖4-13所示，電氣閥門定位器是按力矩平衡原理工作的。當輸入電流i0通入永久磁鋼1中線圈時，線圈受永久磁鋼作用，對主槓桿2產生乙個向左的力，使主槓桿繞支點15逆時針偏轉，固定在主槓桿上的擋板靠近噴嘴13，使放大器14背壓公升高，經放大後輸出氣壓也隨之公升高。此輸出作用在氣動執行機構8的薄膜氣室，使閥杆向下運動。
閥桿的位移通過反饋杆9繞支點4偏轉，反饋凸輪5也跟著逆時針偏轉，通過滾輪10使副槓桿6繞支點7順時針偏轉，從而使反饋彈簧11拉伸，反饋彈簧產生反饋力矩使主槓桿順時針偏轉，當反饋力矩與電磁力矩相平衡時，閥門定位器就達到平衡狀態。此時，閥桿就穩定在某一位置，從而實現了閥杆位移與輸入訊號電流成正比關係。
一、 控制閥的作用方式
執行機構有正作用和反作用之分。當訊號壓力增加時推桿向下動作的執行機構成為正作用執行機構；反之，當訊號壓力增加時推桿向上動作的執行機構稱為反作用執行機構。
閥有正裝和反裝兩種型別，當閥芯向下移動時，閥芯與閥座之間的流通面積減小，稱為正裝，反之為反裝。
把執行機構的正、反作用和閥的正、反作用組合起來，可以實現4種組合方式，從而得到控制閥的氣開和氣關兩種形式。
如圖4-14所示，圖中a，b的執行機構都採用正作用方式，通過閥芯的正反裝實現氣開和氣關。c，d為反作用執行機構，同樣與閥芯正反裝組合實現氣開和氣關。
圖4-14 氣動控制閥組合方式圖
二、 流量特性
控制閥的流量特性是指介質流過控制閥的相對流量與相對位移（即閥的相對開度）之間的關係。即
q/qmax=f(l/l)
式中：q/qmax-----相對流量，控制閥在某一開度流量q與全開度流量qmax之比；
l/l---------相對位移，控制閥某一開度閥芯位移l與全開度閥芯位移l之比。
由於控制閥開度變化的同時，閥前後的壓差也會發生變化，而壓差變化又將引起流量的變化。為了便於分析，將流量特性分為理想流量特性和實際流量特性。
理想流量特性又稱固有流量特性，是指控制閥前後壓差一定時的流量特性。理想流量特性主要有直線、等百分比（對數）、拋物線及快開四種，如圖4-15a，b所示。
1， 直線流量特性
直線流量特性控制閥的放大倍數雖是常數，但其流量相對變化值是不同的。小開度時，流量相對變化值大，而開度大時，流量相對變化值小。因此，直線閥在小開度時，靈敏度高，調節作用強，易產生振盪；在大開度時，靈敏度低，調節作用弱，調節緩慢。
2， 等百分比流量特性（對數流量特性）
等百分比流量特性曲線的斜率隨著流量增大而增大，即它的放大係數隨流量增大而增大。但流量相對變化值是相等的，即流量變化的百分比是相等的。因此，具有等百分比特性的控制閥，在小開度時，放大係數小，調節緩和平穩；在大開度時，放大係數大，調節靈敏、有效。
3， 拋物線流量特性
相對流量與相對位移之間為拋物線關係，它介於直線和對數特性曲線之間。
4， 快開流量特性
快開流量特性在開度較小時就有較大的流量，隨著開度的增大，流量很快達到最大，此後再增大開度，流量變化很小，所以稱為快開特性。
在實際生產中，控制閥前後的壓差總是變化的，這時的流量特性稱為工作流量特性。因為控制閥總是與工藝裝置、管道等串聯或併聯使用，控制閥前後壓差因阻力損失變化而變化，致使理想流量特性畸變成工作流量特性。
執行器是自動控制系統的終端控制項之一，對系統的工作好壞影響很大。執行器的選擇一般應考慮以下三個方面；
a． 執行器的結構形式；
b． 控制閥的流量特性；
c． 控制閥的口徑；
執行結構的選擇；
對於氣動執行機構來說，薄膜執行機構的輸出力通常都能滿足控制閥的要求，所有大多數情況下選用它。但當所選用的控制閥口徑較大或壓差較高時，要求執行機構有較大的輸出力，此時可考慮選用活塞式執行機構，當然也可選用薄膜執行機構再配上閥門定位器。
在選用氣動執行器時，還必須考慮氣動執行器的作用方式。從控制系統角度出發，氣開閥為正作用，氣關閥為反作用。所謂氣開閥，在有訊號壓力輸入時閥開啟，無訊號時閥全關；而氣關閥，在有訊號壓力輸入時閥關閉，無訊號時閥全開。
氣開、氣關閥的選擇應從工藝生產的安全要求出發，考慮原則是：訊號中斷時，應保證裝置和操作人員的安全。
由於執行機構有正反兩種作用方式，調節機構也有正裝和反裝兩種方式，因此實現氣動執行器的氣開和氣關時有四種組合方式，如圖4-14所示。
2，調節機構的選擇
生產過程中，被控介質的特性各不相同，有高壓的，高粘度的，強腐蝕的；流體的流動狀態也不同，有的流量小，有的流量大；有的是分流，有的是合流。因此，必須根據流體性質，工藝條件和控制要求，並參照各種閥門結構的特點進行綜合考慮，同時兼顧經濟性來確定合適的調節機構。
1， 控制閥由那幾部分構成？各部分的作用是什麼？
2， 敘述直通單座控制閥的特點及應用場合。
3， 三通控制閥有那兩種結構？各用於哪種場合？
4， 有人認為控制閥的氣開和氣關就是正反作用，這樣理解對嗎？為什麼？
PID引數整定方法
第一節基本控制規律及其作用效果 1 位式調節 也就是常說的開 關式調節，它的動作規律是當被控變數偏離給定值時，調節器的輸出不是最大就是最小，從而使執行器全開或全關。在實際應用中，常用於機組油箱恆溫控制 水塔以及一些儲罐的液位控制等。在實施時，只要選用帶上 下限接點的檢測儀表 位式調節器或plc 再配...
PID引數整定方法
2 2 用試湊法確定pid控制器引數 試湊法就是根據控制器各引數對系統效能的影響程度,邊觀察系統的執行,邊修改引數,直到滿意為止。一般情況下,增大比例係數kp會加快系統的響應速度,有利於減少靜差。但過大的比例係數會使系統有較大的超調,並產生振盪使穩定性變差。減小積分係數ki將減少積分作用,有利於減少...
pid通俗解釋及引數整定方法
pid控制最通俗的解釋與pid引數的整定方法 pid是比例 積分 微分的簡稱，pid控制的難點不是程式設計，而是控制器的引數整定。引數整定的關鍵是正確地理解各引數的物理意義，pid控制的原理可以用人對爐溫的手動控制來理解。閱讀本文不需要高深的數學知識。1 比例控制 有經驗的操作人員手動控制電加熱爐的...