自動控制基礎知識ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 09:01 本頁面
【文章內容簡介】 ?二 . 典型環(huán)節(jié)傳遞函數 ?一階慣性環(huán)節(jié) 當輸入信號 X(t)為幅度為 A的階躍輸入時，其輸出為 K為放大系數：決定了環(huán)節(jié)最終穩(wěn)態(tài)值 T為時間常數：決定了環(huán)節(jié)反應速度及過渡時間 南通大學電氣工程學院 ?積分環(huán)節(jié) 傳遞函數與環(huán)節(jié)特性 ?二 . 典型環(huán)節(jié)傳遞函數 南通大學電氣工程學院 ?微分環(huán)節(jié) 傳遞函數與環(huán)節(jié)特性 ?二 . 典型環(huán)節(jié)傳遞函數 南通大學電氣工程學院 ?滯后環(huán)節(jié) 傳遞函數與環(huán)節(jié)特性 ?二 . 典型環(huán)節(jié)傳遞函數 南通大學電氣工程學院 過渡過程及品質指標 影響系統(tǒng)輸出響應三大因素：系統(tǒng)本身結構與參數；系統(tǒng)初始狀態(tài)、系統(tǒng)外部輸入信號 ?一 . 典型輸入信號 (1)階躍函數 (2)速度函數 (3)加速度函數 (4)脈沖函數 ??????000)(tattr() aRs s???????000)(tatttr2()aRss???????000)(2 tatttr32() aRss?????????????? ttttr 01,00)(( ) 1Rs?南通大學電氣工程學院 過渡過程及品質指標 ?二 . 靜態(tài)與動態(tài) 當自動控制系統(tǒng)的被控參數不隨時間變化 ， 即被控參數變化率等于零的狀態(tài) ， 稱為 系統(tǒng)的靜態(tài) ；而把被控參數隨時間變化的狀態(tài)稱為 動態(tài) (1)靜態(tài) 當一個自動控制系統(tǒng)的輸入恒定不變時，既不改變給定值又沒有干擾，整個系統(tǒng)就會處于一種相對平衡的靜止狀態(tài)，自動控制系統(tǒng)的 靜態(tài)過程是暫時的、相對的和有條件的 (2)動態(tài) 生產過程中干擾不斷產生，自動控制系統(tǒng)的靜態(tài)隨時被打破，使被控參數變化。在這個過程中，系統(tǒng)各環(huán)節(jié)都處于運動狀態(tài)，所以稱為動態(tài) 南通大學電氣工程學院 過渡過程即動態(tài)過程 ， 也就是系統(tǒng)由一個平衡狀態(tài)過渡過另一個平衡狀態(tài)的全過程 ， 或者說是自動控制系統(tǒng)的控制作用不斷克服干擾影響的全過程 . 過渡過程及品質指標 ?三 . 過渡過程 單調過程 非周期發(fā)散過程 衰減振蕩過程 等幅振蕩過程 發(fā)散振蕩過程 南通大學電氣工程學院 ?自動控制系統(tǒng)要求被控制設備、機器和生產過程按照給定要求進行，即被控量隨給定值變化 (發(fā)電機輸出電壓恒定、調速速度的轉速、爐溫等 ) ?一個高品質的控制系統(tǒng)，被控量與給定值偏差應盡可能小，從系統(tǒng)動態(tài)角度來說，要“穩(wěn)” , 快” ,“ 準” ?穩(wěn)：平穩(wěn)性；振蕩要逐步減弱，振幅和頻率不能過大 ?快：快速性；過渡過程時間要短，振蕩衰減要快 ?準：準確性；穩(wěn)定后實際值與給定值誤差小 ?被校對象不同，對穩(wěn)、快、準的技術要求也有所側重，隨動系統(tǒng)對“快”要求較高，而溫度控制系統(tǒng)對“穩(wěn)”限制嚴格。 同一系統(tǒng)穩(wěn)、快、準是相互制約的 ，提高過程的快速性，常會誘發(fā)系統(tǒng)強烈振蕩；改善平穩(wěn)性，控制過程又可能延遲甚至最終精確度也有所下降 過渡過程及品質指標 ?四 . 品質要求 南通大學電氣工程學院 過渡過程及品質指標 ?四 . 品質指標 (1) 最大偏差 A：被控參數與給定值的最大差值 ， 第一個波峰處；幅度不能過大 ， 否則會造成事故 (2) 超調量 B: 第一個峰值與新穩(wěn)定值之差 (3) 過渡時間 ts： 控制系統(tǒng)從受到干擾引起被控量發(fā)生變化 ， 到達到新平衡狀態(tài)所需時間 ， 也稱調節(jié)時間 。 一般指被控量進入最終穩(wěn)定值 5%范圍之內所需時間 ， 要求 ts越小越好 南通大學電氣工程學院 過渡過程及品質指標 ?四 . 品質指標 (4) 余差 C：達到新穩(wěn)態(tài)值后 ， 實際值與給定值之間的偏差 ， 反映了控制的精度 。 (5) 衰減比 : 相 ， 鄰兩個波峰值之間 ， 小于 1， 擴散；等于 1， 等幅；大于 1， 穩(wěn)定 ， 宜取 4~10之間 (6) 振蕩周期 T：從一個波峰到相鄰波峰所需時間 . 南通大學電氣工程學院 ?將控制器、執(zhí)行器、傳感器等組成整體看成廣義控制器 控制基本方式 ?控制系統(tǒng)廣義描述 位式、比例、積分、微分 南通大學電氣工程學院 ? 雙位控制系統(tǒng)：調節(jié)器只有全開、全關兩個極限位置，實現該功能的控制電路為雙位式控制器 控制基本方式 ?一 . 位式控制 水池液位控制系統(tǒng) 全開、全關 控制電路 南通大學電氣工程學院 ?雙位控制缺點：動作非常頻繁，致使系統(tǒng)中的運動部件容易損壞，很難保證雙位調節(jié)系統(tǒng)長期安全可靠地運行，同時被控變量總是劇烈振蕩，控制性能欠佳 控制基本方式 ?一 . 位式控制 ?多位控制：為了改善這種特性，控制器的輸出可以增加一個中間值，即當被控變量在某一個范圍內時，執(zhí)行器可以處于某一中間位置，從而使系統(tǒng)不平衡狀態(tài)得到緩和 三位控制： 南通大學電氣工程學院 ?位式控制一般無法保證系統(tǒng)平衡，如果閥門開度與偏差值成比例，系統(tǒng)有可能實現平衡 . ?比例控制：控制器的輸出信號與輸入信號之間有一一對應比例關系。一般也稱為 P控制 控制基本方式 ?二 . 比例控制 傳遞函數： 實際輸入輸出函數： 南通大學電氣工程學院 控制基本方式 ?二 . 比例控制 ? 比例調節(jié)器輸出隨
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1