工業(yè)被控過程建模與控制器參數(shù)-文庫吧資料
2025-07-13 13:41本頁面
【正文】 b) 頻域方法c) 統(tǒng)計相關(guān)法本次設(shè)計中使用的是時域發(fā)中的階躍響應(yīng)曲線法：對處于開環(huán)、穩(wěn)態(tài)被控過程，使其輸入作階躍變化，測得被控過程的階躍響應(yīng)曲線，求出被控過程輸入與輸出之間的動態(tài)數(shù)學(xué)關(guān)系——傳遞函數(shù)。將式（23）代入式（22）可得 （24）在零初始條件下，對上式求拉氏變換，得： （25）式中，T=R2C為水箱的時間常數(shù)（注意：閥V2的開度大小會影響到水箱的時間常數(shù)），K=R2為過程的放大倍數(shù)。由流體力學(xué)可知，流體在紊流情況下，液位h與流量之間為非線性關(guān)系。根據(jù)動態(tài)物料平衡關(guān)系有 （21）將式（21）表示為增量形式 （22）式中，、——分別為偏離某一平衡狀態(tài)、的增量； C——水箱底面積。如圖21，設(shè)水箱的進(jìn)水量為Q1，出水量為Q2，水箱的液面高度為h，出水閥V2固定于某一開度值。正如前面提到的，單容水箱是一個自衡系統(tǒng)。 單容水箱結(jié)構(gòu)圖這里研究的被控對象只有一個，那就是單容水箱（圖21）。所以，若閥開度適當(dāng)，在不溢出的情況下，當(dāng)水箱的進(jìn)水量恒定不變時，水位的上升速度將逐漸變慢，最終達(dá)到平衡。，單容水箱的流量特性：水箱的出水量與水壓有關(guān)，而水壓又與水位高度近乎成正比。3單容水箱液位控制系統(tǒng)建模本設(shè)計探討的是單容水箱的液位控制問題。參數(shù)整定可以選用的方法也較多在本設(shè)計中采用臨界比例度法進(jìn)行整定。通過容積與流量的平橫方程很容易建立數(shù)學(xué)模型。 輸出波形及相關(guān)參數(shù)的確定 通過下式將比例系數(shù)轉(zhuǎn)化為比例度：利用表3所示的經(jīng)驗公式，就可計算出對應(yīng)于衰減率為4:1時控制器的相關(guān)參數(shù)。表2衰減曲線法相關(guān)參數(shù)的整定 δ（%） (S) (S) P PI PID 方法四：響應(yīng)曲線法：。 按表2所示經(jīng)驗公式整定。這時的比例帶稱為4:1衰減比例帶，用δS表示之。： 等幅震蕩波形圖臨界比例度法整定經(jīng)驗公式如表1所示，最后對參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，直到動態(tài)過程滿意為止。這種整定方法是在閉環(huán)情況下進(jìn)行的。由于我們經(jīng)驗和先驗知識不足，所以本次設(shè)計中不使用此方法。混合建模
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