《初级工》第七章 自动调节系统的基本知识及应用.pptVIP

b、滞后时间T 滞后现象，指有的对象在受到输入作用后，被控变量不能立即而迅速地变化的现象。 根据滞后性质的不向，又可分为传递滞后（纯滞后）和容量滞后（过渡滞后）。 b、滞后时间T 从理论上讲，纯滞后与容量滞后有着本质的区别，但在实际生产过程中两者往往同时存在，有时很难区别。因此，通常用滞后时间τ来表示纯滞后与容量滞后之和。即τ=τ0+τh。下图为滞后时间τ示意图。 τ O X Y t t τ0 τh b、滞后时间对控制系统的影响 对控制通道的影响： 由于存在滞后，使控制作用不能及时克服干扰作用对控制变量的影响，从而使被控变量的偏差增大，控制质量下降。滞后时间越大，控制质量越差。 对干扰通道的影响： 对于扰动通道，如果存在纯滞后，相当于扰动延迟了一段时间才进入系统，而扰动在什么时间出现，本来就是无从预知的，因此，并不影响控制系统的品质。扰动通道中存在容量滞后，可使阶跃扰动的影响趋于缓和，对控制系统是有利的。 c、时间常数τ 时间常数：当对象受到阶跃输入后，被控变量达到新的稳态值的63.2%所需的时间。 c、时间常数τ的物理意义 对上式求导： 当t=0时， T h 0.632h(∞) h(∞) t 0 当对象受到阶跃输入作用后，被控变量如果保持初始速度变化，达到新的稳态值所需要的时间就是时间常数。 c、时间常数τ的物理意义 当t=３Ｔ时， 从加入输入作用以后，经过3T时间，h已经变化了全部变化范围的95%，这时，可近似认为动态过程基本结束。 c、时间常数τ对控制系统的影响 对控制通道的影响： 在相同的控制作用下，时间常数大，被控变量的变化比较缓慢，则过程比较平稳，容易进行控制，但过渡过程时间较长；若时间常数小，被控变量的变化速度快，则控制过程比较灵敏，不易控制。时间常数太大或太小，对控制都不利。 对干扰通道的影响： 对于扰动通道，时间常数大，被控变量的变化也比较平稳，过程较易控制。 第四节 调节器的基本调节规律 四种最基本的调节规律 位式调节 微分调节 比例调节 积分调节 位式调节 双位调节——结构简单，成本较低。 三位调节 多位调节 一、位式调节 双位调节 双位调节只有两个输出值，即不是最大就是最小，没有中间位置，变化也是瞬时的。如图7-14为理想的双位调节特性。 图7-15 典型的双位调节系统。利用电极式水位计来调节盐液箱的液位。 但实际的双位调节都有一个中间区，被调量必须在其高与测量值的某一数值后，阀门才关闭；低于给定值的某一数值后，阀门才开启；测量值在中间区域，阀门是不动作的。减少了调节机构的开闭次数，保证了可靠性。一般用振幅与周期作为品质指标。 二、比例调节 如使调节阀的开度与被调量的偏差成比例，就可能获得与对象负荷相适应的调节系统，而且被调量趋于稳定。如图，当液面高于给定值时，调节阀门关小，液位越高，阀门关得越小，反之，阀门开度越大。 比例调节：阀门开度的改变量与被调量的偏差值成 比例的调节规律。 x表示液位的变化量（输入变化量），y表示阀杆的位移量（输出变化量），杠杆支点o和杆两端的距离各位a和b。则： Kp ——比例调节器的放大倍数 只需改变支点o的位置就可以改变放大倍数Kp 的大小。工业中所用的调节器都用比例度来表示比例调节的强弱。 其中（xmax-xmin）为仪表量程，（ymax-ymin）为调节器输出量的范围 但比例调节不能使被调量恢复到给定值而存在余差，因而调节准确度不高。当调节质量要求较高时，需要加上积分调节来消除余差。 三、积分调节 1.积分调节作用：积分输出的变化速度与输入偏差成正比即 X——偏差信号；y——调节器输出信号；Kt——积分速度 调节器输出信号的大小取决于偏差信号的大小和偏差存在时间的长短。积分调节系统在最后到达稳定时，偏差为0。 在阶跃输入情况下，当积分调节器的输入偏差x是一常数A时： 积分调节器的输入是一常数A时，输出是一条直线，斜率与Kt有关。只有当偏差延续较长时间时，才能有显著调节作用。积分调节器不能单独使用。 2.比例积分调节规律及积分时间 比例调节规律可用下式表达： 比例积分调节器的特性就是比例调节器和积分调节器两者特性的叠加。 由式 分析比例调节器的特性可知 t=0时，比例调节作用，输出幅值为KPA; t0时，积分调节作用，输出值为KPAt/T1; t=T时，输出为2KPA 积分时间↓，积分速度↑，积分作用↑ 四、微分调节 1.微分调节器的动作规律 2.比例积分微分调节 第五节锅炉给水加氨自动调节系统 一、加氨自动调节系统的工作原理 检测仪表 调节器 电压调整器 主控电