第03章 热工对象动态特性和自动调节器.ppt

第三章热工对象动态特性和 自动调节器The Dynamic Characteristic of Thermal Object and Regulator
第一节       热工对象动态特性
第二节       调节器的动态特性
第三节       工业调节器调节规律的实现方法
根据生产过程的要求,确定被调量和调节量;
确定对象的动态特性;
确定调节规律和调节参数;
进行仿真试验;现场调试。
研究和设计自动调节系统必须考虑的问题:
第一节       热工对象动态特性The Dynamic Characteristic of Thermal Object
,每一个调节作用只对一个被调量起作用。
,这些被调量互相之间保持一定的关系;或者通过共同的调节对象相互起影响,但不能独立调节,因而要采用所谓“综合调节”。



•自平衡能力的概念
•作图:有自平衡能力对象的阶跃响应曲线

自平衡率(self-equlibrium coefficient)ρ
式中△μ0──阶跃输入量的幅值
ρ衡量了对象自平衡能力的大小。
(2)   时间常数(time constant)Tc
输出量以曲线上的最大速度(即阶跃响应曲线上拐点q处的速度)变化,则从起始值至最终值所需的时间,就是对象的时间常数Tc ,
飞升速度ε: 在单位阶跃扰动作用下,输出量的最大变化速度
•特征参数:
•无自平衡能力的概念
•作图:无自平衡能力对象的阶跃响应曲线。
2. 无自平衡能力的对象
(2)飞升速度(响应速度)ε
•特征参数:
无自平衡能力对象一般可表示为:
(1)迟延时间τ
式中△μ0──阶跃输入量的幅值。
ε表示当输入信号为单位阶跃信号时,输出量的最大变化速度。
第二节      调节器的动态特性 The Dynamic Characteristic of Regulator
一.   调节器的调节规律
传递函数为:

式中:KP——比例放大系数,其倒数称为比
例带
KI——积分放大系数
KD——微分放大系数
--比例放大系数(proportional action factor)
δ--比例带(proportional band)
举比例调节器(杠杆)调节水箱水位的实例

(简称P作用)(Proportional action)
动态方程为:
传递函数为:
动作快,对干扰能及时并有很强的抑制
作用,但由于执行机构的位移μ与被调量的偏差e有一
一对应关系,所以调节的结果是被调量存在着静态偏差。
比例调节作用的特点:
动态方程为:
或
(简称Ⅰ作用)(Integral action )
传递函数为: