[工學(xué)]儀表自動化課件第一章控制系統(tǒng)概述-資料下載頁
2025-10-07 18:24本頁面
【正文】 回復(fù)時間表示控制系統(tǒng)過渡過程的長短。 定義：控制系統(tǒng)在受到階躍外作用后，被控變量從原有穩(wěn)態(tài)值達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需要的時間 。 理論上講，控制系統(tǒng)要完全達(dá)到新的平衡狀態(tài)需要無限長的時間。 STC t y B B’ A 0 穩(wěn)態(tài)特性 實際上， 被控變量接近于新穩(wěn)態(tài)值的 或 或 的范圍內(nèi)且不再越出時為止所經(jīng)歷的時間，可計為過渡時間。一般希望過渡時間短一些。 5%?3%? 2%?y t B B’ 5% A 0 Ts （ 5）振蕩頻率（或振蕩周期） 在衰減比相同條件下，周期與過渡時間成正比；振蕩頻率與回復(fù)時間成反比。 ?定義：過渡過程同向兩波峰之間的時間間隔稱為振蕩周期或工作周期。其倒數(shù)稱為振蕩頻率。 其它一些次要指標(biāo)： 振蕩次數(shù)： 是指在過渡過程內(nèi)被控變量振蕩的次數(shù)。 “ 理想過渡過程兩個波 ” ： 是指過渡過程振蕩兩次就能穩(wěn)定下來。 上升時間： 是指干擾開始作用起到第一個波峰所需要的時間。 C t y B B’ A 0 穩(wěn)態(tài)特性 總結(jié)： 主要指標(biāo)有： 最大偏差、衰減比、余差、過渡時間。 在實際的系統(tǒng)中如何確定這些指標(biāo)，要根據(jù)實際情況來定。 原則：對生產(chǎn)過程有決定性意義的主要品質(zhì)指標(biāo)應(yīng)該優(yōu)先保證。 自動控制系統(tǒng)希望的結(jié)果： ?最大偏差（超調(diào)量）？ ?衰減比？ ?余差？ ?過渡時間？ ?振蕩周期？ 越小越好 ?n＝ 1等幅振蕩 n＜ 1發(fā)散振蕩 n＞ 1衰減振蕩 不振蕩 ?為了保持有足夠的穩(wěn)定程度，衰減比一般取為 4： 1至 10： 1；這種過渡過程不是最優(yōu)的結(jié)果，但操作人員容易掌握，一般也是操作人員所希望的過程 ?不振蕩：不便于操作人員掌握。 越小越好 越小越好 短好 影響過渡過程的主要因素 ? 固定因素：對象特性 測量儀表特性 執(zhí)行器特性 補償因素： 控制器特性 —— 這是自動控制的主要研究內(nèi)容 例題： 某換熱器的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在單位階躍干擾下的過渡過程曲線如下圖所示。試分別求出最大偏差、衰減比、余差、過渡時間 （設(shè)定值為 200℃ ） 。 m a x 23 0 20 0 30e ???(℃) 解 ： (1)最大偏差： (2)余差： 2 0 0 2 0 5 5C ? ? ? ?(℃) 22 20 200 205 210 230 5 t / mi n 溫度 ℃ (3)衰減比： 第一個波的振幅 第二個波的振幅 2 3 0 2 0 5 2 5B ? ? ?39。 2 1 0 2 0 5 5B ? ? ?(℃) (℃) 衰減比 2 5 : 5 5 : 1n ?? 22 20 200 205 210 230 5 t / mi n 溫度 ℃ (4)過渡時間： 過渡時間與規(guī)定的被控變量的限制范圍大小有關(guān)，假設(shè)為 ，就可以認(rèn)為過渡過程已經(jīng)結(jié)束，那么限制范圍為 2%?2 0 5 ( 2 % ) 4 . 1? ? ? ?(℃) 那么，在新穩(wěn)態(tài)值（ 205℃ ）兩側(cè)以限制范圍為寬度畫一區(qū)域，只要被控變量 不再越出 即可。因此，過渡過程為 22min. 22 20 200 205 210 230 5 t / mi n 溫度 ℃ ? 等幅振蕩的品質(zhì)指標(biāo)： 等幅振蕩為有條件的情況下可以采用的一種過渡過程。其品質(zhì)指標(biāo)只有振幅與周期。一般情況下，在工藝允許的前提下盡可能增大振幅，這樣周期也就會大一點，可以延緩設(shè)備開停的周期。
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