簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)特性(編輯修改稿)
2025-06-15 08:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1dd hRkFths????? ??khRs02???FkhFRths?? 1dd可得一階水箱對(duì)象的增量微分方程為： 以平衡態(tài)為起點(diǎn)，則可去掉增量符號(hào)得線性微分方程 Rs稱為液阻： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 過(guò)程控制 ：簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) .對(duì)象動(dòng)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(kāi)度 )之間的傳遞函數(shù) (一般形式 )： 1)()()(??? TsKssHsG?其中 T為過(guò)程時(shí)間常數(shù)， K為過(guò)程放大系數(shù)。 機(jī)理法建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型 有自平衡過(guò)程的階躍響應(yīng)過(guò)程 信息科學(xué)與工程學(xué)院 過(guò)程控制 ：簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) .對(duì)象動(dòng)態(tài)特性 Fall 2021 2021年 6月 16日星期三 08:14 No. 16 例二：積分對(duì)象（單容積分水箱） 由體積守恒可得： (Q1Q2)dt=Fdh 其中： Q2=C C—— 常數(shù) 由此可得： dh/dt = Q1 /F Q2 /F 若 負(fù)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(mén) 2換成計(jì)量泵 ，使在任何情況下 Q2都保持不變，即與液位 h的大小無(wú)關(guān) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 過(guò)程控制 ：簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) .對(duì)象動(dòng)態(tài)特性 Fall 2021 無(wú)自平衡單容過(guò)程階躍響應(yīng)曲線如圖所示。 當(dāng)輸入發(fā)生階躍擾動(dòng)后，輸出量將無(wú)限制地變化下去，不會(huì)停止。這與實(shí)際物理過(guò)程是相吻合的。因?yàn)楫?dāng)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(chǔ)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(xué)與工程學(xué)院 過(guò)程控制 ：簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) .對(duì)象動(dòng)態(tài)特性 Fall 2021 2021年 6月 16日星期三 08:14 No. 18 例三 ,二階對(duì)象 (雙容水箱 ) 由體積守恒可得 h1Q1Q2kμF1h2F2Q1 2R1R211121 dd)( hFt ??kμ閥門(mén)系數(shù)； R R2阻力系數(shù)，截面積為 F F2，負(fù)荷Q2，輸入 Q1， 被調(diào)量 h2， 不計(jì)兩個(gè)儲(chǔ)存罐之間 管路所造成的時(shí)間延遲 . 222 RhQ ?22212 dd)( hFt ??1112 RhQ ?閥門(mén) 3 閥門(mén) 2 閥門(mén) 1 以閥門(mén) 1的流量 Q1為輸入量，第二個(gè)儲(chǔ)存罐的液位 h2為輸出量，求此兩容過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 信息科學(xué)與工程學(xué)院 過(guò)程控制 ：簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) .對(duì)象動(dòng)態(tài)特性 Fall 2021 2021年 6月 16日星期三 08:14 No. 19 )(s)()( 11121 sHFsQsQ ??對(duì)上述方程求拉斯變換得： 對(duì)上述方程 消去中間變量 得對(duì)象的傳遞函數(shù)為 1)()()()(221122121212????? sFRFRsFFRRRsQsHsGth2tQ1)(1)( 1112 sHRsQ ?)(s)()( 22212 sHFsQsQ ??)(1)2( 222 sHRQ ?信息科學(xué)與工程學(xué)院 過(guò)程控制 ：簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) .對(duì)象動(dòng)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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