單回路過程控制系統(tǒng)及控制方案設(shè)計-資料下載頁
2025-05-25 18:16本頁面
【正文】 ? ? cc KsW ?? ? ? ? ? ? soocockoe1sTKKsWsWsW ??????控制通道時間滯后 τ 對控制質(zhì)量的影響 ? 當 τo≠0時，隨著 KcKo的增大， Wk′（ jω）有可能包圍（－ 1， j0）點。當 τo值愈大時，則這種可能將愈大?？梢姡儨?τo的存在將降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ? 當控制通道存在純滯后時，控制器的校正作用將要滯后一個時間 τo，從而使超調(diào)量增加，使被控參數(shù)的最大偏差增大，引起系統(tǒng)動態(tài)指標下降。 控制通道時間滯后 τ 對控制質(zhì)量的影響 ? 控制通道的容量滯后 τc同樣會造成控制作用不及時，使控制質(zhì)量下降。但是 τc的影響比純滯后 τo對系統(tǒng)的影響緩和。 ? 若引入微分作用，對于克服 τc對控制質(zhì)量的影響有顯著的效果。 ? 控制通道的純滯后 τo對控制質(zhì)量影響的仿真 ? 仿真條件： To＝ 10s， Ko＝ 1 Tf＝ 5s， τf＝ 1s， Kf＝ 1 控制通道時間滯后 τ 對控制質(zhì)量的影響 ? τo＝ 控制通道時間滯后 τ 對控制質(zhì)量的影響 ? τo＝ 1s仿真結(jié)果 控制通道時間滯后 τ 對控制質(zhì)量的影響 ? τo＝ 2s仿真結(jié)果 控制通道時間滯后 τ 對控制質(zhì)量的影響 ? τo＝ 4s仿真結(jié)果 控制通道時間滯后 τ 對控制質(zhì)量的影響 ? 仿真結(jié)果： τo從 →4s ，曲線從藍色到黑色 時間常數(shù)分配對控制質(zhì)量的影響 ? 控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)（包括控制器、調(diào)節(jié)閥、被控過程以及測量變送器）大多可表示為多個一階環(huán)節(jié)的串聯(lián)。 ? 設(shè)某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ? 其中 T1＝ 10s， T2＝ 5s， T3＝ 2s。 ? 若每次改變其中一個或兩個時間常數(shù)，可求得一組 Kmax、 ωc、 Kmaxωc值。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ?1sT1sT1sT 1sWsWsWsW321vmoc ????時間常數(shù)分配對控制質(zhì)量的影響 T1 T2 T3 Kmax ωc Kmaxωc 原始數(shù)據(jù) 10 5 2 減小 T1 5 5 2 減小 T2 10 2 減小 T3 10 5 1 增大 T1 20 5 2 減小 T T3 10 1 時間常數(shù)分配對控制質(zhì)量的影響 ? 減小過程中最大的時間常數(shù) T1，反而引起控制質(zhì)量下降； ? 增大最大時間常數(shù) T1，雖 ωc略有下降，但 Kmax增大，有助于提高控制指標； ? 減小 T2或 T3都能提高控制性能指標，若同時減小 T T3，則提高性能指標的效果更好。 時間常數(shù)分配對控制質(zhì)量的影響 ? 在選擇控制通道，以及選擇調(diào)節(jié)閥、測量變送器和設(shè)計控制器時，使開環(huán)傳遞函數(shù)中（包括控制器、調(diào)節(jié)閥、被控過程以及測量變送器）的幾個時間常數(shù)數(shù)值錯開，減小中間的時間常數(shù)，可提高系統(tǒng)的工作頻率，減小過渡過程時間和最大偏差等，改善控制質(zhì)量。 時間常數(shù)分配對控制質(zhì)量的影響 ? 若過程本身存在多個時間常數(shù)，則最大的時間常數(shù)往往涉及生產(chǎn)設(shè)備的核心，不能輕易改動。但是減小第二、第三個時間常數(shù)是比較容易實現(xiàn)的。 ? 將幾個時間常數(shù)錯開的原則可以用來指導選擇過程的控制通道。 根據(jù)過程特性選擇控制參數(shù) 的一般原則 ? 控制通道的放大系數(shù)擊倒要適當大一些；時間常數(shù)到要適當小一些；純滯后 τo愈小愈好。 ? 在有純滯后 τo的情況下， τo和到之比應(yīng)小一些，且小于 1，若其比值過大，則不利于控制。 ? 擾動通道的放大系數(shù) Kf應(yīng)盡可能小；時間常數(shù)Tf要大；擾動引入系統(tǒng)的位置（指框圖中的位置）要靠近調(diào)節(jié)閥。 根據(jù)過程特性選擇控制參數(shù) 的一般原則 ? 當過程本身存在多個時間常數(shù)，在選擇控制參數(shù)時，應(yīng)盡量設(shè)法把幾個時間常數(shù)錯開，使其中一個時間常數(shù)比其它時間常數(shù)大得多，同時注意減小第二、第三個時間常數(shù)。 ? 控制器、調(diào)節(jié)閥和測量變送器的時間常數(shù)應(yīng)遠小于被控過程中最大的時間常數(shù)。
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