[理化生]第1章第2節(jié)-全文預(yù)覽
【正文】 閥開(kāi)度改變致使原來(lái)的物質(zhì)或能量關(guān)系遭到破壞后，不平衡量不因被調(diào)量的變化而改變，因而被調(diào)量將以固定的速度一直變化下去而不會(huì)自動(dòng)地在新的水平上恢復(fù)平衡。這種特性稱(chēng)為 自平衡 ，具有這種特性的被控對(duì)象稱(chēng)為 自衡過(guò)程 。有些被控對(duì)象還具有傳輸遲延。 第一章 生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性 167。 容積遲延： 從拐點(diǎn) p畫(huà)一條切線，它在時(shí)間軸上截出一段距離 t0t1，這段時(shí)間可以大致衡量由于多加了一個(gè)儲(chǔ)蓄容積而使階躍響應(yīng)向后推遲的程度，稱(chēng)為容積遲延。 過(guò)程控制 宋海輝 過(guò)程控制 過(guò)程控制 2022年 2月 16日 25 例 13 雙容水槽 (續(xù) ) 第一章 生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性 167。 12 被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 222111R)(R1HQHHQkQoi???? ??R R2： 代表線性化水阻 Q、 H和 μ： 均以各個(gè)量的穩(wěn)態(tài)值為起算點(diǎn)。 H2 R2 Qo ? 有兩個(gè)串聯(lián)在一起的水槽組成，它們之間的連通管具有阻力，因此兩者的水位是不同的。 Qo H R Qi 181。 注意： 水泵的排水量可以用負(fù)載閥 R去改變，但排水量并不隨水位高低而變化。對(duì)水槽而言： ）C（ 水容R)水阻(FkH2T 時(shí)間 常 數(shù)kH2R 水阻FC 水容00?????第一章 生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性 167。 12 被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 FkH2T 時(shí)間 常 數(shù) 0?過(guò)程控制 宋海輝 過(guò)程控制 過(guò)程控制 2022年 2月 16日 15 例 11 單容水槽 (續(xù) ) ? 如果把水槽的充水過(guò)程與 RC回路的充電過(guò)程加以比較，就會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者雖不完全相似，但在物理概念上具有可類(lèi)比之處。 12 被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 ?? ?? ??????????kQkQHHkQHkQiioo02注意： 這是將水位在調(diào)節(jié)閥開(kāi)度擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性加以線性化的關(guān)鍵一步。 ? 對(duì)水槽而言，在起始的 穩(wěn)定平衡 工況下，水位在調(diào)節(jié)閥開(kāi)度擾動(dòng)下的 動(dòng)態(tài)特性 為： )(10 00 oi F ??過(guò)程控制 宋海輝 過(guò)程控制 過(guò)程控制 2022年 2月 16日 11 例 11 單容水槽 (續(xù) ) ? 以增量形式表示各個(gè)量偏離其起始穩(wěn)態(tài)值的程度： Qi Qo H R 181。 ? 如果水位始終保持在其穩(wěn)態(tài)值附近很小的范圍內(nèi)變化，就可將上式加以線性化。 12 被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 過(guò)程控制 宋海輝 過(guò)程控制 過(guò)程控制 2022年 2月 16日 9 例 11 單容水槽 (續(xù) ) ? 化簡(jiǎn)后可得水位在調(diào)節(jié)閥開(kāi)度擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性為： Qi Qo H R 181。 第一章 生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性 167。 比如： 溫度計(jì)的安裝應(yīng)該緊靠換熱器的出口，如果安裝在離出口較遠(yuǎn)的管道上，就造成了不必要的純遲延，它對(duì)控制系統(tǒng)的工作極為不利。 原因： 被控對(duì)象往往具有很大的儲(chǔ)蓄容積，而流入、流出量的差額只能是有限值的緣故。 第一章 生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性 167。 12 被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 結(jié)論： 平衡關(guān)系一旦遭到破壞，就必然會(huì)反映到某個(gè)量的變化上 ? 液位變化 就反映 物質(zhì) 平衡關(guān)系遭到破壞 ? 溫度變化 就反映 熱量 平衡遭到破壞 ? 轉(zhuǎn)速變化 就反映 動(dòng)量 平衡遭到破壞 過(guò)程控制 宋海輝 過(guò)程控制 過(guò)程控制 2022年 2月 16日 5 注意： 在工業(yè)生產(chǎn)中，平衡關(guān)系的破壞是經(jīng)常發(fā)生、難以避免的。 注意： 被控對(duì)象內(nèi)部所進(jìn)行的物理、化學(xué)過(guò)程可以是各式各樣的，但從 控制觀點(diǎn) 看，它們?cè)诒举|(zhì)上有許多相似之處。 ? 控制工程師考慮問(wèn)題的 主要依據(jù) 是被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性。 12 被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 過(guò)程控制 宋海輝 過(guò)程控制 過(guò)程控制 2022年 2月 16日 3 控制工程師的任務(wù)？ ?在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化時(shí)， 控制工程師的任務(wù)是 設(shè)計(jì)出合理的控制系統(tǒng) ,以滿足由工藝工程師提出被控對(duì)象的控制要求。 被控量類(lèi)型 通常是溫度、壓力、液位、成分、轉(zhuǎn)速等。 一、基本概念 (續(xù) ) 過(guò)程控制中所涉及的被控對(duì)象的相似之處： 第一章 生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性 167。 它不但適用于流入、流出量屬于物質(zhì)流的情況，也適用于流入、流出量屬于能量流的情況。 過(guò)程控制 宋海輝 過(guò)程控制 過(guò)程控制 2022年 2月 16日 6 （ 2）過(guò)程控制中的被控對(duì)象大多屬于 慢過(guò)程 就是說(shuō)被調(diào)量的變化十分緩慢，時(shí)間尺度往
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