13控制變量的選擇-文庫(kù)吧
2025-07-10 14:01 本頁(yè)面
【正文】 成其變化過程所需要時(shí)間的一個(gè)重要參數(shù)。 描述過程特性的參數(shù) )1()( TteQKtW ???考察 3. 滯后時(shí)間 τ 又稱為傳遞滯后。純滯后的產(chǎn)生一般是由于介質(zhì)的輸送、能量傳遞和信號(hào)傳輸需要一段時(shí)間而引起的。 純滯后 τ0： 皮帶輸送裝置 例 濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn) 溶解槽 v L X Y t t 溶解槽過程的響應(yīng)曲線 τ 0 輸送機(jī)將固體溶質(zhì)由加料斗送至溶解槽所經(jīng)過的時(shí)間，稱為純滯后時(shí)間。 描述過程特性的參數(shù) 檢測(cè)元件安裝位置不合理，也是產(chǎn)生純滯后的重要因素。如檢測(cè)點(diǎn)設(shè)得較遠(yuǎn)，信號(hào)傳遞將會(huì)引起較大的傳遞滯后，造成控制系統(tǒng)控制不及時(shí)。 L F1 F2 預(yù) 處 理 分析 儀表 X 例 導(dǎo)管輸送環(huán)節(jié)、帶有預(yù)處理的成分測(cè)量?jī)x表 圖 1 線性單回路控制系統(tǒng)框圖 （二） 對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響 下圖所示為線性單回路控制系統(tǒng)框圖。 設(shè) , 其中的 kf、 Tf、 τf為三個(gè)特性指標(biāo)。 sf ff fesTksG ???? 1)(1. 干擾通道特性對(duì)控制質(zhì)量的影響 （ 1）放大倍數(shù) kf的影響 假定所研究的系統(tǒng)框圖如圖 1所示。由圖 1可直接求出在干擾作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 )()(1)()()(sGsGsGsFsYpcf??)()()(1)()( sFsGsGsGsYpcf??()1fffkGsTs?? )1)(1()( 02010??? sTsTksGpcc ksG ?)(002010001)1)(1(111l i m )(l i m)(kkksTsTkksTksssYsycfcffss???????????????假定 f(t)為單位階躍干擾 , 則 F(s)=1/s。 將各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)代上式并運(yùn)用終值定理可得： 式中 , kc、 k0分別為控制器放大倍數(shù)與被控對(duì)象的放大倍數(shù) , 它們的乘積稱為該系統(tǒng)的 開環(huán)放大倍數(shù) 。 對(duì)于定值系統(tǒng) , y(∞) 即系統(tǒng)的 余差 。 由上式可以看出 , 干擾通道的放大倍數(shù)越大 , 系統(tǒng)的余差也越大 , 即控制靜態(tài)質(zhì)量越差 (如圖 2所示 )。 )()()(1 )()( sFsGsG sGsYpcf??圖 2 干擾通道放大倍數(shù)變化對(duì)控制質(zhì)量的影響 )]()(1)[1(11 )()(111)()(sGsGTsTsGsGsTsFsYpcffpcf???????（ 2） . 干擾通道時(shí)間常數(shù) Tf的影響 為研究問題方便起見 , 令圖 1中的各環(huán)節(jié)放大倍數(shù)均為 1, 這樣系統(tǒng)在干擾作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)為 系統(tǒng)的特征方程為 0)]()(1)[1( 0 ??? sGsGTs cf由上式可知 , 當(dāng)干擾通道為一階慣性環(huán)節(jié)時(shí) , 與干擾通道為放大環(huán)節(jié)相比 , 系統(tǒng)的特征方程發(fā)生了變化 , 表現(xiàn)在 根平面的負(fù)實(shí)軸上增加了一個(gè)附加極點(diǎn) 1/Tf。 這個(gè) 附加極點(diǎn)的存在 , 除了會(huì)影響過渡過程的時(shí)間外 , 還會(huì)影響到過渡過程的幅值 , 使其變?yōu)樵瓉?lái)的 1/Tf, 這樣過渡過程的最大動(dòng)態(tài)偏差也將隨之減小 , 這對(duì)提高系統(tǒng)的品質(zhì)是有利的。 而且隨著 Tf的增大 , 控制過程的品質(zhì)亦會(huì)提高。 如果 干擾通道階次增加 , 例如干擾通道傳遞函數(shù)為兩階 , 那么就有兩個(gè)時(shí)間常數(shù) Tf1及 Tf2
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