簡單控制系統(tǒng)生產過程動態(tài)特性(編輯修改稿)
2025-06-15 08:28 本頁面
【文章內容簡介】 1dd hRkFths????? ??khRs02???FkhFRths?? 1dd可得一階水箱對象的增量微分方程為： 以平衡態(tài)為起點，則可去掉增量符號得線性微分方程 Rs稱為液阻： 信息科學與工程學院 過程控制 ：簡單控制系統(tǒng) .對象動態(tài)特性 Fall 2021 2021年 6月 16日星期三 08:14 No. 15 取 Laplace變換，可得液位變化與流入量 (開度 )之間的傳遞函數 (一般形式 )： 1)()()(??? TsKssHsG?其中 T為過程時間常數， K為過程放大系數。 機理法建立被控對象的數學模型 有自平衡過程的階躍響應過程 信息科學與工程學院 過程控制 ：簡單控制系統(tǒng) .對象動態(tài)特性 Fall 2021 2021年 6月 16日星期三 08:14 No. 16 例二：積分對象（單容積分水箱） 由體積守恒可得： (Q1Q2)dt=Fdh 其中： Q2=C C—— 常數 由此可得： dh/dt = Q1 /F Q2 /F 若 負荷不變 則有 : dh/dt =（ kμ/F ） μ hQ1Q2kμFhtμμkH ( s ) 1 FG ( s ) = = = T =μ ( s ) F s T s k閥門 2換成計量泵 ，使在任何情況下 Q2都保持不變，即與液位 h的大小無關 信息科學與工程學院 過程控制 ：簡單控制系統(tǒng) .對象動態(tài)特性 Fall 2021 無自平衡單容過程階躍響應曲線如圖所示。 當輸入發(fā)生階躍擾動后，輸出量將無限制地變化下去，不會停止。這與實際物理過程是相吻合的。因為當流入量 Q1階躍變化后，液位 h將隨之而變，而流出量不變，所以儲存罐的液位 h要么一直上升直至液體溢出，要么一直下降直至液體被抽干。 信息科學與工程學院 過程控制 ：簡單控制系統(tǒng) .對象動態(tài)特性 Fall 2021 2021年 6月 16日星期三 08:14 No. 18 例三 ,二階對象 (雙容水箱 ) 由體積守恒可得 h1Q1Q2kμF1h2F2Q1 2R1R211121 dd)( hFt ??kμ閥門系數； R R2阻力系數，截面積為 F F2，負荷Q2，輸入 Q1， 被調量 h2， 不計兩個儲存罐之間 管路所造成的時間延遲 . 222 RhQ ?22212 dd)( hFt ??1112 RhQ ?閥門 3 閥門 2 閥門 1 以閥門 1的流量 Q1為輸入量，第二個儲存罐的液位 h2為輸出量，求此兩容過程的數學模型 信息科學與工程學院 過程控制 ：簡單控制系統(tǒng) .對象動態(tài)特性 Fall 2021 2021年 6月 16日星期三 08:14 No. 19 )(s)()( 11121 sHFsQsQ ??對上述方程求拉斯變換得： 對上述方程 消去中間變量 得對象的傳遞函數為 1)()()()(221122121212????? sFRFRsFFRRRsQsHsGth2tQ1)(1)( 1112 sHRsQ ?)(s)()( 22212 sHFsQsQ ??)(1)2( 222 sHRQ ?信息科學與工程學院 過程控制 ：簡單控制系統(tǒng) .對象動態(tài)特性 Fall 2021 2021年 6月 16日星期三 08:14 No. 20 上式可表示為： )1)(1( 210???sTsTkh1Q1Q2kμF1h2F2Q1 2R1R211R )(2 sQ sF 21)(2 sH )(1 sQ )(12 sQs1
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