1-2过程控制系统性能指标.ppt

（1）常见典型信号 * * 过程控制系统运行与维护 四川工程职业技术学院 电气化教研室 第一章 过程控制系统 基本概念 过程控制系统基本概念 1-1 绪论 1-2 过程控制系统的性能指标 1-3 自动化仪表基础知识 1-4 防爆与防护 1-2 过程控制系统性能指标 过程控制系统的性能指标 控制性能良好：在受到外来干扰作用或给定值发生变化后，应平稳、迅速、准确地回复(或趋近)到给定值上。评价控制性能好坏的质量指标。根据工业生产过程对控制的实际要求来确定。 　 　2-1 系统过渡过程 　2-2 系统性能指标 2-1 系统过渡过程 1、静态与动态 静态：系统被控变量不随时间变化的平衡稳态。 静态是指各参数（或信号）的变化率为零。 动态：被控变量随时间不断变化的不平衡状态。 动态时整个系统及各环节参数处于变化的动态之中。 2、过渡过程 阶跃信号、斜坡信号、脉冲信号、和正弦信号等。 阶跃信号 A 0 t≥0 t0 数学表达式为： 当A=1时称为单位阶跃信号。 特 点 易产生 对系统输出影响大 便于分析和计算 在阶跃信号作用下，被控变量随时间的变化有以下几种形式 y t t ① y t ② y t ③ y t ④ y t ⑤ 1.发散振荡过程——曲线①所示 5.非振荡发散过程——曲线⑤所示 3.等幅振荡过程——曲线③所示 4.衰减振荡过程——曲线④所示 2.非振荡衰减过程——曲线②所示 （2）过渡过程的形式 y t ① 发散振荡过程 y t ② 单调衰减过程 y t ③ 等幅振荡过程 y t ④ 衰减振荡过程 y t ⑤ 单调发散 　2-2 系统性能指标 1、余差(残余偏差)c 系统过渡过程结束时,被控变量新的稳态值与给定值之间的差值。 它是一个准确性的重要指标，是一个静态指标。一般要求余差不超过预定值或为零。 2、衰减比η 衰减比η----指振荡过程的第一个波峰值与同方向第二个波峰值之比 衰减比衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标，反映了振荡的衰减程度。 η＜l 系统不稳定，振幅愈来愈大 η＝1 等幅振荡 η1 系统稳定 一般取η=4~10比较合适 3、最大偏差A(或超调量B) 最大偏差A ：指控制过程中被控变量偏离给定值的最大差值。 最大偏差是指被控参数第一个波的峰值与给定值的差。常用A表示 超调量：第一波峰值与被控变量最终新稳态值之间的差值。常用B表示 如果新稳态值等于原稳态值，则最大超调量B等于最大偏差A。 超调量越小，质量越高。 4、过渡时间ts 过渡时间ts：从阶跃信号作用和调节作用后被控变量变化而又达到新稳态值所需的时间，又称为调整时间。 ts愈小表示过渡过程进行得愈快。它是反映系统过渡过程快慢的指标。 被控变量偏离新稳定值的±2%或±5%的区域内时，认为过渡过程结束。 ５、上升时间tr 　　上升时间tr ：系统在阶跃作用后，对于振荡系统，被控变量开始从零变化上升达到稳态值所需的时间。 tr表示调节作用快慢。一般在分析和设计系统时，希望上升时间越短越好。 ６、振荡周期Ｔ 　振荡周期Ｔ：是指过渡过程从第一个波峰到同向相邻波峰之间的时间。 在衰减比相同条件下，周期与过渡时间成正比。周期的倒数为振荡频率，用ω表示。 　 周期越短越好，频率越高，过渡时间越短。因此，振荡频率也可以作为衡量控制过程快速性的品质指标。 1、过程系统衰减过程的动态指标有哪些？ 作业： * *