轮机自动化第3章

1、任何受控物体都有储存物质或能量的能力。只有一个存储卷的对象称为单个卷控制对象。类似地，具有两个以上存储卷的控制对象称为多容量控制对象。这里只讨论单音量控制对象。为方便起见，以单个水箱为例，该结论也适用于其他物理控制对象。例如热容量、气体容量和电容。单容量控制对象、ST、图3-1、图3-1单容量控制对象(水箱)示意图、ST、1容量系数和阻力系数2自平衡率3纯滞后4单容量控制对象数学模型、ST、研究内容：1容量系数和阻力系数，ST，容量系数(c):当受控量变化一个单位时，物体所含物质或能量的变化量。因此，单个水箱的容积系数是其截面积a、1容量系数和阻力系数。从以上分析可以看出，容量系数与控制量的变

2、化成反比，即C控制量变化缓慢，惯性较大，而C控制量变化较快，惯性较小。因此，控制对象的惯性是由对象的能力系数产生的重要动态特性。1容量系数和阻力系数，ST，现象2:Q1供水量增加导致液位上升。原因：有阻力。同时，液位h的上升将克服阻力并增加Q2，直到Q2=Q1。为了将流量增加q，阻力越大，所需增加的h越大，1容量系数和阻力系数，ST，阻力系数(r):推动材料(或能量)的压力(如液位差、温度差、电势差和气压差)与材料流或其产生的能量流的比率。END，2自平衡速率，ST，自平衡速率：自平衡特性：受控对象受到干扰后，受控量的变化将导致物质或能量的流动发生变化，从而使自身恢复到平衡状态。Q2 Q、2、

3、Q1 Q、1、H、F、END、3纯延迟、ST、纯延迟():由于传输距离、3纯延迟、ST、0、0、U、H、T、T、U、3纯延迟、ST、实际控制对象往往有纯延迟，这通常被视为一个独立的环节，即纯延迟环节，与控制对象串联。Q1 (s)、Q1 (s)、1cs、h、1r、Q2 (s)、end、3纯延迟，传输延迟对控制的影响：如果延迟在控制侧，控制效果不会导致被控量及时变化，容易产生超调。如果延时在负载侧，负载变化产生的被控变量的偏差信号不能使控制器及时动作，容易使被控变量变化过大。因此，时间延迟对控制是不利的。在设计控制系统中使用的主要设备时，应尽可能减少控制对象的传递延迟。单容量控制对象的4个数学模型

4、，st、据此，单容量控制对象的微分方程，单容量控制对象的4个数学模型，ST、一阶惯性环节，单容量控制对象的传递函数，单容量控制对象的4个单容量控制阶跃响应，单容量控制对象的4个数学模型，ST、放大因子K和时间常数T的物理意义：放大因子K是对象达到稳态时输入的倍数。4是单容量控制对象的数学模型，时间常数t是对象的输出在最大变化速度下达到新的稳态值所需的时间。受控量的变化速度与时间常数T成反比。T是表示控制对象惯性的参数。放大系数k和时间常数T的物理意义：4单容量控制对象的数学模型，ST、放大系数k和时间常数T的求解：T，设t=T，则、4单容量控制对象的数学模型，ST、分析，4当r为0时，自平衡率

5、为0，被控对象成为一个整体环节。4、单容量控制对象的数学模型，对于控制对象，如果K灵敏度高(被控量对控制动作反应迅速)，但稳定性差。4单容量控制对象的数学模型，分析2: T=Cr影响T的因素之一是C:如果C1C2，在t0时，C1的上升速度小于C2，即当ct时，它表明对象抵抗输入变化或干扰变化的能力变大(相当于小的动态偏差)，4单容量控制对象的数学模型，分析3 T=CR影响T的第二个因素是R: RT， 但是由于初始时间，因此，当R2R1T2T1时，过度过程的初始上升速度是相同的，但是最终稳态值是不同的(上升速度在陈述起始点之后更快，并且曲线更陡， 4单容量控制对象的数学模型总结了上述分析，并总结了容量系数c和阻力系数r对时间常数t的影响之间的差异：c和r的变化会使t发生变化，