暖通空调之自动控制培训课件.ppt

4）敏感元件的时间常数及其安装位置对室温调节品质的影响。 敏感元件存在着一定的热惯性，对调节品质也有直接的影响；同时敏感元件的安放位置也直接影响着调节品质。 敏感元件的时间常数越小对调节品质越有利。由于敏感元件的热惯性，而不能及时的反映由于外界干扰所引起的室温变化，因此其热惯性将使调节系统的抗干扰性变坏，调节时间加长，动态偏差增加。因此，在选择敏感元件时，应按一般热惯性、微惯性等区别选用。 敏感元件的安放位置，对调节品质也有影响．一方面从调节原理出发，敏感元件的安装位置应放在恒温区，另一方面从减少敏感元件的时间常数来考虑、则应安装在气流速度较大地点，但两者往往不能兼备。 为了克服双位调节固有的缺点，在实际工作中可以采用加校正装置的双位调节系统。 反馈环节的参量与总是应该选得能使自振荡的频率提高许多倍，当线性部分输出量的振荡频率很高时，他的幅值就非常小了 。 室温双位比例微分调节系统图 自振荡的半周期 减小 与 ，均可使 减小，使自振荡频率提高，使室温波动范围减小。 当自振频率增高时， 趋近于零，因此在极限情况下，可得平均值的方程组为： 当 →0（ε→0）时，自振荡回路的传递函数趋近于理想的比例+微分环节的传递函数： —调节器的放大系数； =—微分时间。 对应于一定的干扰，就有一定的 ，相应的就有一定的静差 ，增大了 ，也即增大了静差。 3、带校正装置的位式恒速调节系统 产生衰减振荡是恒速调节系统的工作特点，如果不灵敏区整定的太小（精度要求较高）时又可能造成等幅振荡，使系统不稳定。为了克服系统固有的缺点，实际工作中可以采用加校正装置的恒速调节系统。 以三位比例微分调节系统（见上图）为例 由于三位元件具有不灵敏区，所以当 =0时回路中不会产生自振荡。只有当 时回路中才会产生自振荡。 三位元件加上非周期反馈环节，在缓慢变化的输入量 作用下，其特性变成了又不灵敏区 的线性特性 。 如下图所示。 三位元件加非周期反馈环节的特性 在极限情况下的特性是没有不灵敏区的，放大系数等于 同理自激振荡回路的传递函数在ε→0的极限情况下，趋近于理想的比例微分回路的传递函数： 当室温的波动范围要求限制在±1℃以内的精度时，或干扰强烈、被调对象特性不利于调节时，需要采用抗干扰性强、调节精度高的PID调节仪表组成自动调节系统。 所有PID调节系统中的PID参数，对调节质量都有很大影响．所以，根据不同调节对象，整定好各自的参数。 例 劳斯判据，赫尔维茨判据 3.稳定判据的应用 1. 判别系统的稳定性 2. 分析系统参数变化对稳定性的影响 3. 检验稳定裕度 令s=z-σ(σ0), 将其代入系统特征方程，可得关于z的多项式，以判断系统的相对稳定性。 （四）对象的调节性能指标 a) 阶跃干扰作用下的过渡过程 b）阶跃给定作用下的过渡过程 （1）衰减比n 用n可以判断振荡是否衰减和衰减程度。 n1时，系统稳定；n=1时，等幅振荡； n1时，增幅振荡。通常取n=4~10。表明调节作用能够很快克服干扰，将被调参数的波动回复到允许的范围之内。 （2）静差C(余差) 过渡过程终了时，被调参数稳定在给定值附近，稳定值与给定值之差为静差。 =0时，为无静差； ≠0时，为有静差。 （3）超调量（动差）M 过渡过程中，被调参数相对于新稳态值的最大波动量 （4）最大偏差A=M+C 被调参数相对于给定值的最大偏差。若A过大，且偏离时间过长，系统离开指定的工艺状态越远，调节品质越差。 （5）振荡周期 和振荡频率f 相邻两个波峰所经历的时间为振荡 周期，其倒数为振荡频率。 （6）调节过程时间 调节系统受干扰后，从被调参数开始波动至达到新稳态之所经历的时间间隔。 越小越好，一般希望 五、掌握控制系统的误差分析 误差及稳态误差 系统类型及误差度 静态误差系数 （一）误差及稳态误差 1.误差: 被控量的希望值和实际值之差.即 2、稳态误差： （二）系统类型及误差度1．系统类型 设系统开环传递函数为 式中 K——系统的开环增益； ν——系统中积分环节的个数。 对应于ν=0，1，2的系统，分别称之为0型、Ⅰ型和Ⅱ型系统。 2、误差度 被控量稳态值的附近 （或 ）称为系统的误差度（带）。 （三）静态（稳态）误差系数p209表4-2 1.静态位置误差