13控制變量的選擇-資料下載頁
2025-07-25 14:01本頁面
【正文】 太小 , 系統(tǒng)的工作頻率過高 , 系統(tǒng)將變得過于靈敏 , 反而會影響控制系統(tǒng)的控制品質(zhì) , 使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降 (如圖 7所示 )。 大多數(shù)流量控制系統(tǒng)的流量記錄曲線波動都比較厲害 , 就是因為流量對象的時間常數(shù)較小所致。 圖 8 純滯后影響控制質(zhì)量示意圖 （ 3）控制通道純滯后 τ0的影響 圖中的曲線 C是沒有控制作用時系統(tǒng)在干擾作用下的反應曲線。 當控制通道沒有純滯后時 , 控制作用從 t1時刻開始就對干擾起抑制作用 , 控制曲線為 D。 當控制通道存在有純滯后 τ0時 , 控制作用從 t1+τ0時刻才開始對干擾起抑制作用 , 而在此之前 , 系統(tǒng)由于得不到及時控制 , 因而被控變量只能任由干擾作用影響而不斷上升 (或下降 ), 其控制曲線為 E。 顯然 , 與控制通道沒有純滯后的情況相比 , 此時的動態(tài)偏差將增大 , 系統(tǒng)的質(zhì)量將變差。 同時 , 因為純滯后的存在 , 使得控制器不能及時獲得控制作用效果的反饋信息 , 因而控制器不能根據(jù)反饋信息來調(diào)整自己的輸出 , 圖 9 控制通道純滯后對控制質(zhì)量的影響 當需要增加控制作用時 , 會使控制作用增加得太多 , 而一旦需要減少控制作用時 , 又會使控制作用減少得太多 , 控制器出現(xiàn)失控現(xiàn)象 , 從而導致系統(tǒng)的振蕩 , 使系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低 。 因此控制系統(tǒng)純滯后的存在會大大惡化系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量 , 甚至出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。 因此 , 工程實踐中應當盡量避免調(diào)節(jié)通道出現(xiàn)純滯后。 表 2 調(diào)節(jié)通道特性對控制質(zhì)量的影響 特性 參數(shù) 對靜態(tài)質(zhì)量的影響 對動 態(tài)質(zhì)量的影響 0k增加 余差減小 （穩(wěn)定前提下） 系統(tǒng)趨向于震蕩 0T增加 無影響 過渡過程時間增加 系統(tǒng)頻率 降 低 0?增加 無影響 穩(wěn)定程度大大降低 描述過程特性的參數(shù) （ 1） 放大系數(shù) K對系統(tǒng)的影響 放大系數(shù)越大，操縱變量的變化對被控變量的影響就越大，控制作用對擾動的補償能力強，有利于克服擾動的影響，余差就越小 ；反之，放大系數(shù)小，控制作用的影響不顯著，被控變量變化緩慢。但放大系數(shù)過大，會使控制作用對被控變量的影響過強，使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。 控制通道 當擾動頻繁出現(xiàn)且幅度較大時， 放大系數(shù)大，被控變量的波動就會很大，使得最大偏差增大 ；而放大系數(shù)小，即使擾動較大，對被控變量仍然不會產(chǎn)生多大影響。 擾動通道 描述過程特性的參數(shù) （ 2）時間常數(shù) T對系統(tǒng)的影響 對于擾動通道， 時間常數(shù)大，擾動作用比較平緩，被控變量的變化比較平穩(wěn)，過程較易控制，系統(tǒng)質(zhì)量越高。 控制通道 在相同的控制作用下， 時間常數(shù)大，被控變量的變化比較緩慢，此時過程比較平穩(wěn)，容易進行控制，但過渡過程時間較長 ；若時間常數(shù)小，則被控變量的變化速度快，控制過程比較靈敏，不易控制。時間常數(shù)太大或太小，對控制上都不利。 擾動通道 ⑶滯后時間 τ 對系統(tǒng)的影響 由于存在滯后，使控制作用落后于被控變量的變化，從而使被控變量的偏差增大，控制質(zhì)量下降。 滯后時間越大，控制質(zhì)量越差。 控制通道 對于擾動通道，如果存在 純滯后 ，相當于擾動延遲了一段時間才進入系統(tǒng)，而擾動在什么時間出現(xiàn)，本來就是無從預知的，因此， 并不影響控制系統(tǒng)的品質(zhì)。 擾動通道 描述過程特性的參數(shù) ● 控制變量的選擇 兼顧考慮工藝的合理性，工藝上不易頻繁改變的量也不宜作為控制變量。 實質(zhì)上是決定了控制通道的選擇。 原則： （ 1） 控制變量必須可控 （ 2） 選擇通道放大倍數(shù)相對大的 （ 3）選擇通道時間常數(shù)相對小的（干擾通道 時間常數(shù)大些） （ 4）選擇通道的純滯后盡量小 （ 5）選擇使干擾點遠離被控變量而靠近控制閥
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