2第二章-調(diào)節(jié)對象的特性(存儲版)
【正文】 1222122221 )( KQhdtdhTTdthdTT ????四、常用實(shí)驗(yàn)建模方法 1．階躍反應(yīng)曲線法 方法：用實(shí)驗(yàn)的方法測取對象在階躍輸入作用下，輸出量 隨時間的變化規(guī)律。 機(jī)理建模與實(shí)驗(yàn)建模各有其特點(diǎn)，目前一種比較實(shí)用的方法是將兩者結(jié)合起來，稱為 混合建模 。 167。 ? 輸入量：干擾作用、控制作用 ? 輸出量：被控參數(shù) ? 數(shù)學(xué)建模 —— 就是用數(shù)學(xué)的方法來描述出對象輸入量與輸出量之間的關(guān)系。 ?外因只有通過內(nèi)因起作用 ， 內(nèi)因是最終效果的決定因素 。根據(jù)輸入形式的不同，主要有階躍反應(yīng)曲線、脈沖反應(yīng)曲線、矩形脈沖反應(yīng)曲線、頻率特性曲線等。 2. 實(shí)驗(yàn)研究 —— 實(shí)驗(yàn)建模 有些系統(tǒng)的輸入與輸出之間的關(guān)系是比較難以通過計(jì)算來獲得的。 ? 二階對象 ： 系統(tǒng)動態(tài)特性可以用 二階微分方程來表示的控制對象。 2．矩形脈沖法 ? 當(dāng)對象處于穩(wěn)定工況下，在 時間突然加一階躍干擾，幅值為 A，到 時突然除去階躍干擾，這時測得的輸出量 y 隨時間的變化規(guī)律，稱為對象的矩形脈沖特性，而這種形式的干擾稱為 矩形脈沖干擾 。 描述對象特性的參數(shù) 一、放大系數(shù) K ，輸入量與輸出量之間的對應(yīng)關(guān)系 —— 系統(tǒng)的靜態(tài)特性 。 在實(shí)際工藝系統(tǒng)中，通常采用比較 K值的方法來選擇主要控制參數(shù)。但是，當(dāng) t=3T時 )()1()3( 3 ???? ? heKATh即： 對象的過渡過程時間 = 3倍的時間常數(shù) T。 ? 根據(jù)滯后性質(zhì)的不同，可分為兩類： 即傳遞滯后和容量滯后。 被控過程的容量系數(shù) C越大， τn越大；容量個數(shù)越多（階數(shù) n越多），階躍響應(yīng)曲線上升越慢。 補(bǔ)充：被控對象的自衡特性 從一階慣性特性曲線可以看出 ， 對象在擾動作用下 ，其平衡狀態(tài)被破壞后 ， 在沒有人工干預(yù)或調(diào)節(jié)器干預(yù)下 ，能自動達(dá)到新的平衡狀態(tài) ，這種特性稱為 “ 自衡特性 ” 。 ? Q1 = Kμ?μ1 — 稱飛升速度 則： 1H ( s )W ( s )( s ) s????傳函： 即： Δh（ t） =∫εΔμ1dt — 又稱積分特性 h0 閥門 1 Q10 Q20 h 若閥門 1階躍增大 ?μ1 ， 則 Δh（ t）持續(xù)增長。 ? 擾動通道 對于干擾通道，如果存在純滯后，相當(dāng)于擾動延遲了一段時間才進(jìn)入系統(tǒng)，而擾動在什么時間出現(xiàn)，本來就是無從預(yù)知的，因此，并不影響控制系統(tǒng)的品質(zhì)。蒸汽作用點(diǎn)與被調(diào)量測量點(diǎn)相隔 l 距離，蒸汽量階躍增大引起的水溫升高，要經(jīng)過路程 l 后才反應(yīng)出來。 控制通道 干擾通道 對于擾動通道，時間常數(shù)大，擾動作用比較平緩，被控變量的變化比較平穩(wěn)，過程較易控制。 理論上講，只有當(dāng)時間 t→∞ 時，被控變量才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。 干擾通道 當(dāng)擾動頻繁出現(xiàn)且幅度較大時，放大系數(shù)大，被控變量的波動就會很大，使得最大偏差增大；而放大系數(shù)小，即使擾動較大，對被控變量仍然不會產(chǎn)生多大影響。 6. 注意實(shí)驗(yàn)中的異常變化，必要時做好預(yù)防措施，以策安全。 一般所加輸入作用的大小是取額定值的 5％ ~ 10％ 。 三、 典型簡單對象的機(jī)理建模
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