線脹系數(shù)實(shí)驗(yàn)講義(編輯修改稿)
2025-02-02 21:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 值后一般并不能立即穩(wěn)定在設(shè)定值，而是超過設(shè)定值后經(jīng)一定的過渡過程才重新穩(wěn)定，產(chǎn)生超調(diào)的原因可從系統(tǒng)慣性，傳感器滯后和調(diào)節(jié)器特性等方面予以說明。系統(tǒng)在升溫過程中，加熱器溫度總是高于被控對(duì)象溫度，在達(dá)到設(shè)定值后，即使減小或切斷加熱功率，加熱器存儲(chǔ)的熱量在一定時(shí)間內(nèi)仍然會(huì)使系統(tǒng)升溫，降溫有類似的反向過程，這稱之為系統(tǒng)的熱慣性。傳感器滯后是指由于傳感器本身熱傳導(dǎo)特性或是由于傳感器安裝位置的原因，使傳感器測量到的溫度比系統(tǒng)實(shí)際的溫度在時(shí)間上滯后，系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定值后調(diào)節(jié)器無法立即作出反應(yīng)，產(chǎn)生超調(diào)。對(duì)于 實(shí)際的控制系統(tǒng)，必須依據(jù)系統(tǒng)特性合理整定 PID參數(shù)，才能取得好的控制效果。 由（ 10）式可見，比例調(diào)節(jié)項(xiàng)輸出與偏差成正比，它能迅速對(duì)偏差作出反應(yīng)，并減小偏差，但它不能消除靜態(tài)偏差。這是因?yàn)槿魏胃哂谑覝氐姆€(wěn)態(tài)都需要一定的輸入功率維持，而比例調(diào)節(jié)項(xiàng)只有偏差存在時(shí)才輸出調(diào)節(jié)量。增加比例調(diào)節(jié)系數(shù) KP 可減小靜態(tài)偏差，但在系統(tǒng)有熱慣性和傳感器滯后時(shí)，會(huì)使超調(diào)加大。 圖 1 自動(dòng)控制系統(tǒng)框圖 T ( 溫度 ) 動(dòng)態(tài)偏差 靜態(tài)偏差 設(shè)定值 過渡時(shí)間 t (時(shí)間 ) 圖 2 P I D 調(diào)節(jié)系統(tǒng)過渡過程 積分調(diào)節(jié)項(xiàng)輸出與偏差對(duì)時(shí)間的積分成正比，只要系統(tǒng)存在偏差，積分調(diào)節(jié)作用就不斷積累，輸出調(diào)節(jié)量以消除偏差。積分調(diào)節(jié)作用緩慢，在時(shí)間上總是滯后于偏差信號(hào)的變化。增加積分作用 (減小 TI)可加快消除靜態(tài)偏差，但會(huì)使系統(tǒng)超調(diào)加大，增加動(dòng)態(tài)偏差，積分作用太強(qiáng)甚至?xí)瓜到y(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。 微分調(diào)節(jié)項(xiàng)輸出與偏差對(duì)時(shí)間的變化率成正比，它阻礙溫度的變化，能減小超調(diào)量，克服振蕩。在系統(tǒng)受到擾動(dòng)時(shí)，它能迅速作出反應(yīng)，減小調(diào)整時(shí)間，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 PID調(diào)節(jié)器的應(yīng)用已有一百多年的歷史，理論分析和實(shí)踐都表明，應(yīng)用這種調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)許多 具體過程進(jìn)行控制時(shí)，都能取得滿意的結(jié)果。 [儀器介紹 ] 1． 金屬線膨脹實(shí)驗(yàn)儀 儀器外型如圖 3 所示。金屬棒的 1 端用螺釘連接在固定端，滑動(dòng)端裝有軸承，金屬棒可在此方向
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