13控制變量的選擇-文庫吧在線文庫
【正文】 T是表示在輸入作用下，被控變量完成其變化過程所需要時間的一個重要參數(shù)。 sf ff fesTksG ???? 1)(1. 干擾通道特性對控制質(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。 如果 干擾通道階次增加 , 例如干擾通道傳遞函數(shù)為兩階 , 那么就有兩個時間常數(shù) Tf1及 Tf2。 (3). 干擾通道純滯后 τ f的影響 如果考慮干擾通道具有純滯后 τf, 那么干擾通道的傳遞函數(shù)為： sfsff esGTseksG ?? ?? ???? )(1)(則干擾通道具有純滯后的閉環(huán)傳遞函數(shù)為： )()(1)()()(sGsGesGsFsYpcsf??? ??由控制理論中的滯后定理可以得出 y(t)、 yτ (t)之間的關(guān)系為 yτ (t)=y(tτ f) 圖 6 干擾通道純滯后對控制質(zhì)量的影響 通過分析可得出結(jié)論 : 干擾通道具有純滯后 τ f時對系統(tǒng)質(zhì)量無影響只是將響應(yīng)推遲一段時間。 放大倍數(shù) k0的變化不但會影響控制系統(tǒng)的靜態(tài)控制質(zhì)量 , 同時 對系統(tǒng)的動態(tài)控制質(zhì)量也會產(chǎn)生影響 。 000 00 1 0 2( ) l im ( )11 l i m11( 1 ) ( 1 )sfffsccy s Y skT s ksks k kkT s T s??? ? ??? ? ? ??????)()()(1)()( sFsGsGsGsYpcf??（ 2） 控制通道的時間常數(shù) T0的影響 控制通道的時間常數(shù) T0對系統(tǒng)的靜態(tài)特性沒有的影響。 當(dāng)控制通道沒有純滯后時 , 控制作用從 t1時刻開始就對干擾起抑制作用 , 控制曲線為 D。 控制通道 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。 實(shí)質(zhì)上是決定了控制通道的選擇。 擾動通道 ⑶滯后時間 τ 對系統(tǒng)的影響 由于存在滯后，使控制作用落后于被控變量的變化，從而使被控變量的偏差增大，控制質(zhì)量下降。 因此控制系統(tǒng)純滯后的存在會大大惡化系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量 , 甚至出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。 圖 7 控制通道時間常數(shù)變化對控制質(zhì)量的影響 但控制通道的時間常數(shù)也不是越小越好。 k0增大 , kc必須減小。 從靜態(tài)方面分析 , 由前式推導(dǎo)可以看出 , 控制系統(tǒng)的余差與干擾通道的放大倍數(shù)成正比 , 與控制通道的放大倍數(shù)成反比 , 因此當(dāng) kc、 kf不變時 , 控制通道的放大倍數(shù)越大 , 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的余差越小。 圖 4所示的 F1(s)、 F2(s)及 F3(s)從不同位置進(jìn)入系統(tǒng) , 如果干擾的幅值和形式都是相同的 ,則它們對控制質(zhì)量的 影響程度依次為 F1最大 , F2次之 , 而 F3為最小。 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 )。 描述過程特性的參數(shù) 檢測元件安裝位置不合理，也是產(chǎn)生純滯后的重要因素。 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。U(s) 在零初始條件下 : 傳遞函數(shù) ubububyayay )m(m)m(m)n(n)n( 11111 ??????? ??? ????被控變量 （ 輸出量 ） 擾動變量（輸入量） 控制變量（輸入量） 對象特性對控制質(zhì)量的影響 通道 被控過程的輸入量與輸出量之間的信號聯(lián)系 控制通道 控制變量至被控變量的信號聯(lián)系 擾動通
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