自控仪表(动态特性)9.pptVIP

二、受控对象的自衡特性 在一些受控过程中，输入受控对象的调控物质或能量的变化将引起受控参数的变化，受控参数的变化又往往反过来作用于受控过程，影响受控过程的输出量并使其发生变化，且该变化有利于受控参数在新的位置上重新稳定。 1. 3受控对象的动态特性 1.3.3受控对象的平衡特性 例如，以水箱为例，灌入流量Q1的改变将引起水箱水位H的变化，水箱水位H的变化又将作用于出水流量Q2，使Q2发生改变。出水流量Q2的变化，将减少灌入流量Q1与出流流量Q2的差，有利于水箱水位Ha在新的位置上重新稳定。这种自身能够重新获得新的平衡的受控对象，称为有自衡能力的受控对象。 Q2 1. 3受控对象的动态特性 1.3.3受控对象的平衡特性 出水阀门开度越大，受控过程阻力越小，较小的水位变化就可使水箱出水流量有较大变化，有利于受控对象的自衡；反之，出水阀门开度越小，受控过程阻力越大，较大的水位变化才能使水箱出水流量有明显变化，不利于受控对象的自衡；出水阀门开度为零，受控过程的阻力为无穷大，此时无论水位如何变化，都无法改变水箱出水流量的大小，受控过程无自衡能力。 1. 3受控对象的动态特性 1.3.3受控对象的平衡特性 在另一些受控过程中，输入受控对象的调控物质或能量的变化也将引起受控参数的变化，但是受控参数的变化却很少或不能影响受控过程输出量的变化。也就是说，受控对象依靠自身能力的变化无法使受控参数在新的数值上重新稳定。 1. 3受控对象的动态特性 1.3.3受控对象的平衡特性 图中，水箱出口有恒流泵，则无自衡能力。 QI变化，H变化； H变化，QO不变化。 水箱无自衡能力。 1. 3受控对象的动态特性 1.3.3受控对象的平衡特性 在研究受控对象的动态特性时，一般都假设调控或干扰因素与受控参数的变化同步发生，也就是希望调控或干扰因素发生时，受控参数立即发生变化。受控参数在新的数值上稳定下来所需的时间越短越好，这对提高调节质量有益。 三、受控对象的时间特性 1. 3受控对象的动态特性 1.3.3受控对象的平衡特性 但是，往往当干扰发生后，由于各种原因受控参数不能立即反应，要经过一段时间的延迟后受控参数才发生变化，这种现象称为受控对象的时间滞后。 如图为一单容水箱，在阶跃干扰的作用下，受控对象的过渡过程如曲线所示，其中T为时间常数。 1. 3受控对象的动态特性 1.3.3受控对象的平衡特性 如果用时间常数T来衡量受控过程的调控速度，按照其物理定义来理解，则T就表明：在干扰出现的瞬时，水箱水位Ha就有一个初始的变化速度，若水位Ha以此初始速度变化，则达到新的稳态水位所需要的时间t在数值上就等与时间常数T。 1. 3受控对象的动态特性 1.3.3受控对象的平衡特性 时间常数T可以表明：在干扰发生后，受控过程的受控参数完成其变化过程所需时间的快慢。T越大，受控过程的受控参数变化越慢，接近最终稳态值的速度越慢；反之，T越小，受控过程的受控参数变化越快，接近最终稳态值的速度越快。 受控对象在动态过程中的时间滞后有两方面的原因：一是调控作用点到受控对象的传递距离较远，造成受控对象接受调控作用时间上的滞后，称为传递滞后（纯滞后） ； 1. 3受控对象的动态特性 1.3.3受控对象的平衡特性 二是由于受控对象具有多个容积，当调控作用产生后，作用结果先对流程靠前的容积起作用，然后再对后续容积起作用，造成受控对象之间转接调控作用而引起的时间上的滞后，称为过渡滞后（或容积滞后）。 * * * * * 1.3 受控对象的动态特性 1.3.1 基本概念 已了解的概念： 自动控制原理 对系统的基本要求 过渡过程 品质指标 1. 3受控对象的动态特性 1.3.1基本概念 新问题的提出： 怎样的系统才能满足以上基本要求？ 迈腾 奇瑞qq 枭龙 米格-15 1. 3受控对象的动态特性