暖通空調(diào)之自動(dòng)控制-文庫(kù)吧資料
2025-01-08 01:55本頁(yè)面
【正文】 1， n 對(duì)于 0室溫二階系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方法 當(dāng)采用比例調(diào)節(jié)器并且只考慮感溫元件的慣性（只考慮加熱器的慣性）時(shí)，室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)為一個(gè)二階系統(tǒng)，如上圖所示。 （七） 二階系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 n 系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)與調(diào)節(jié)器的特性和調(diào)節(jié)對(duì)象特性之間的數(shù)量關(guān)系，根據(jù)一定的調(diào)節(jié)質(zhì)量指標(biāo)選用與調(diào)節(jié)對(duì)象相匹配的調(diào)節(jié)器并給出調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定范圍，即調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法。 微分作用具有抑制振蕩的效果，適當(dāng)?shù)脑黾游⒎肿饔?，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又可減小被控量的波動(dòng)幅度，并降低穩(wěn)態(tài)誤差。 增加積分作用以后要使系統(tǒng)穩(wěn)定程度基本不變，即衰減比基本相同，則要減小調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)，則最大偏差增大，上升時(shí)間延長(zhǎng)，振蕩周期加長(zhǎng)，靜差消除。為了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，可以減弱調(diào)節(jié)器的比例作用。 積分時(shí)間調(diào)節(jié)的過小，積分作用過強(qiáng)，可能引起系統(tǒng)的等幅振蕩，系統(tǒng)的穩(wěn)定程度降低。阻尼比變小，系統(tǒng)也就越不穩(wěn)定。 為了分析這些參數(shù)對(duì)系統(tǒng)調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響，只需將不同的調(diào)節(jié)規(guī)律帶入系統(tǒng)的框圖中，給出過渡過程曲線，從過渡過程曲線來分析 Kc、 TI、 TD對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響。 調(diào)節(jié)器的特性取決于它的特性參數(shù)，即放大系數(shù) Kc、 積分時(shí)間 TI、微分時(shí)間 TD。n 圖 34 軸的對(duì)數(shù)分度典型環(huán)節(jié)n 比例n 積分n 理想微分n 慣性n 一階微分n 二階振蕩n 純滯后例(六 )調(diào)節(jié)器的特性對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響 216。頻率 n 圖 34為伯德圖的橫坐標(biāo) 對(duì)數(shù)相頻曲線的縱坐標(biāo)按線性分度，單位為度（ 186。n 對(duì)數(shù)幅頻曲線橫坐標(biāo)頻率 按 分度，單位為 rad/s。極坐標(biāo)圖 (圖 33)圖 33 當(dāng)輸入信號(hào)的頻率由變化時(shí)，相量的幅值和相位也隨之作相應(yīng)的變化，其端點(diǎn)在復(fù)平面上移動(dòng)的軌跡。n 相頻特性： 穩(wěn)態(tài)時(shí)，線性定常系統(tǒng)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位差。n 頻率特性的定義 ：在正弦輸入下，線性定常系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)分量與輸入的復(fù)數(shù)比。） 的影響減小， 減小例（四） 頻率特性基本概念n 頻率特性法是一種圖解分析法， 通過系統(tǒng)的頻率特性來分析系統(tǒng)性能的。＜ 1）情況二階系統(tǒng)的特征根為兩個(gè)不相等的負(fù)實(shí)根n 單位階躍響應(yīng)表達(dá)式為 超調(diào)量，衰減比，峰值時(shí)間，過渡過程時(shí)間，靜差，振蕩周期值變 化 (增大 )對(duì)動(dòng)態(tài) 性能（ 二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（以室溫自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在給定作用下為例）當(dāng)給定作用為階躍輸入時(shí)，系統(tǒng)的微分方程為：兩邊進(jìn)行拉氏變換，得傳遞函數(shù)為（零初始條件）二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)求 (31)的拉氏反變換，分三種情況討論。（ A） 0 （ B） % n （ C）無超量 （ D）以上都對(duì)（三） 例n 由純積分環(huán)節(jié)經(jīng)單位反饋而形成的閉環(huán)系統(tǒng)超調(diào)量為（ ）n 響應(yīng)曲線也是具有非振蕩特征，故也稱為非周期響應(yīng) 。代表瞬態(tài)分量=1代表穩(wěn)態(tài)分量， 一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) n 由 r(t)=1(t)， R(s)=1/s,則系統(tǒng)過渡過程（即系統(tǒng)輸出）的拉氏變換式為T?????時(shí)間常數(shù) ,表示系統(tǒng)的慣性。調(diào)節(jié)器的內(nèi)反饋的基本原理比例積分（ PI）調(diào)節(jié)器為實(shí)際的微分環(huán)節(jié)（二） 控制系統(tǒng)的一階瞬態(tài)響應(yīng)n 數(shù)學(xué)模型描述一階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的微分方程式的一般標(biāo)準(zhǔn)形式是c(t)?????輸出量 。內(nèi)反饋回路中采用各種不同的環(huán)節(jié)，就可得到各種不同的調(diào)節(jié)規(guī)律。室溫線性調(diào)節(jié)器的各種基本規(guī)律見表 31。n 為了將調(diào)節(jié)器內(nèi)部的反饋環(huán)節(jié)與室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)區(qū)分開來，將調(diào)節(jié)器內(nèi)部的反饋環(huán)節(jié)稱為調(diào)節(jié)器內(nèi)反饋。2)積分環(huán)節(jié) 3)理想微分環(huán)節(jié) s積分環(huán)節(jié)具有記憶特性，可用來改善系統(tǒng)的靜態(tài)特性微分環(huán)節(jié)反映變化趨勢(shì)，可用來改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性實(shí)際微分環(huán)節(jié)n 實(shí)際上可以實(shí)現(xiàn)的微分環(huán)節(jié)都具有一定的慣性，它的微分方程和傳遞函數(shù)分別是4） 慣性環(huán)節(jié) T— 慣性環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)5）二階振蕩環(huán)節(jié) 6)純滯后環(huán)節(jié) 例 3選擇題1）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于（ AB）。C(s) 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) —— 為第 條前向通路特征式的余因子式，即在結(jié)構(gòu)圖中，除去與第 條前向通路接觸的回路后的 值的剩余部分。 —— 從輸入節(jié)點(diǎn)到輸出節(jié)點(diǎn)的第 條前向通路的傳遞函數(shù)。+ +_閉環(huán)傳遞函數(shù) =3）反饋連接n 負(fù)反饋：n 正反饋：==4)引出點(diǎn)和比較點(diǎn)和方塊之間的移動(dòng)例G1 G2 G3G4G5G6R(S)偏差信號(hào) 前向通道 + 反饋通道 = 閉環(huán)回路 開環(huán)傳遞函數(shù) G(s)H(s) = 前向通道傳遞函數(shù) G(s) =G(s)= （ 2）方塊圖的連接和等效變換n 3）反饋連接 G(s)H(s)R(s)B(s)C(s)+ + E(s) H(s)=1時(shí)，單位反饋 E(s)=R(s)B(s)G(s)G(s)R C G(s) = G1(s)G2(s)G3(s) G(s)= （ 2）方塊圖的連接和等效變換n 2）并聯(lián)連接G3(s)G(s)（ 2）方塊圖的連接和等效變換n 1） 串聯(lián)連接n 若干個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)連接的總傳遞函數(shù)等于各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)之積。方塊圖表明了系統(tǒng)中各種環(huán)節(jié)間的相互關(guān)系。例 的原函數(shù)為 傳遞函數(shù)及其方塊圖n 傳遞函數(shù)（ 1）定義：零初始條件下，線性定常系統(tǒng)輸出量拉氏變換與輸入量拉氏變換之比。變換后得到的新函數(shù)應(yīng)是復(fù)變量 s的函數(shù)，記作 F(s)或 L[f(t)]即稱 F(s)為 f(t)的變換函數(shù)或象函數(shù)，而 f(t)為 F(s)的原函數(shù)。（ s為復(fù)變量 δ+jω）存在，則稱其為函數(shù) f(t)：函數(shù) f(t)， t為實(shí)變量。特征根不同時(shí)，解的形式不同。n 當(dāng)系統(tǒng)中各個(gè)參數(shù)確定后，微分方程中的各個(gè)系數(shù)就可確定，這時(shí)可根據(jù)系統(tǒng)方程來具體求解。=K3 P 以室溫作為系統(tǒng)輸出的微分方程式在恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)中， 給定值是不變的 ，被控量的變化來源于外界干擾，選干擾作用為輸入量。 比例積分微分規(guī)律 ：P—— 調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)；e—— 調(diào)節(jié)器的輸入信號(hào)，即被控量的測(cè)量值與給定值之差，偏差； — 積分時(shí)間，分（ min）； — 微分時(shí)間，分（ min）； — 調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)。 比例規(guī)律 ：216。v 滯后的存在不利于控制，因此在設(shè)計(jì)和安裝控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡量把滯后調(diào)到最小。如（ 3）中的v 過渡滯后：又稱容量滯后。滯后分純滯后和過渡滯后。 被控對(duì)象的特性參數(shù)216。因此時(shí)間常數(shù)反映了被控對(duì)象在階躍擾動(dòng)作用下到達(dá)新穩(wěn)定值的快慢， 表示被控對(duì)象慣性大小的常數(shù)， 時(shí)間常數(shù)大，慣性大 。 時(shí)間常數(shù) T： 為對(duì)象在階躍擾動(dòng)作用下，被控量以初始最大速度變化到穩(wěn)態(tài)之
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