矿大(北京)_1(4学时)分解.ppt

* * * * 二、控制系统的过渡过程 (transient process) ⑴ 控制系统的过渡过程 系统平衡状态受到干扰后，由一种平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程称为过渡过程。 ⑵ 过渡过程的干扰作用 在干扰作用下，系统的各环节和信号处于变动状态中，而过渡过程的作用是力图使各参数在干扰作用后，继续保持在给定的数值。 被控变量随时间的变化规律取决于作用在系统上的干扰的形式，所以干扰的形式非常重要。 ⑶ 阶跃干扰 (step disturbance)----分析设计控制系统常使用的干扰形式 干扰的形式较多，如阶跃干扰、斜坡干扰 (slope disturbance)、抛物线干扰 (parabola disturbance)、脉冲干扰 (pulse disturbance) 等。 在研究控制系统时，常用阶跃干扰；因为阶跃干扰具有突发性，持续时间长，影响大，且数学表示简便，容易实现，便于分析、实验和计算。 0 t0 时间 t 干扰 ⑷ 阶跃干扰下的过渡形式有四种基本形式： (1)非周期衰减过程 (2) 衰减振荡过程 (3) 等幅振荡过程 (4)发散振荡过程 非周期衰减过程（稳定过程但缓慢） Aperiodic damp process 被控变量在给定值的某一侧缓慢变化，最后稳定在某一值上。 b) 衰减振荡过程（稳定过程） Damped oscillation process 被控变量上下波动，幅度渐小，最后稳定某值。 c) 等幅振荡过程（临界∈不稳定过程） Undamped oscillation process 被控变量在给定值附近来回波动，幅度不变。 d) 发散振荡过程 （不稳定过程） Diverging oscillation process 被控变量来回波动，幅度加大，远离给定值。 三、控制系统的品质指标 过渡过程（恢复平衡的过程）是衡量系统品质的依据，而衰减振荡过程是控制系统希望得到的过程，所以用它讨论品质指标 。 y 图1-10 过度过程品质指标示意图 1、最大偏差和超调量 (largest deviation and overshoot) 第一个峰值 A为最大编差；A与新稳定值C之差 B为超调量。要限制最大偏差。 2、衰减比 attenuation ratio (表示为 n:1，n一般为 4~10) 衰减程度的指标，为前后相邻两个峰值的比。 3、余差 residue ( C ) 过渡过程终了时，控制变量达到的新稳定值与给定值的偏差为余差，或叫残余偏差 (residue deviation)。 余差的大小根据实际情况确定，如液位、温度。 有余差的控制过程为有差调节。相应的系统—有差系统 余差为0的控制过程为无差调节。相应的系统—无差系统 4、过渡时间 transient time 从干扰开始，直至被控变量进入新稳定值的±5%（ ± 2%）范围内，而不再越出时为止所经历的时间。（对衰减振荡过程） 过渡时间短，表明过渡过程迅速，即使干扰频繁，系统也能适应，控制质量高。否则易引起干扰的叠加，使系统失去控制。 5、振荡周期或振荡频率 oscillating period or frequency 过渡过程同向两波峰或波谷的间隔为周期，其倒数则为振荡频率。一般希望振荡周期短。 其它指标：振荡次数、上升时间 确定过渡过程指标的原则： ① 区分轻重； ② 从实际需要出发，不应过分偏高或偏低。 例： 四、影响过渡过程品质的主要因素 自动控制系统分为被控对象（工艺过程部分）与自动化装置部分 ： 被控对象 指与控制变量相关的部分工艺； 自动化装置 指测量与变送装置、控制器和执行器等三部分。 过程的品质在很大程度上取决于（1）控制对象的性质；（2）自动化装置应根据对象性质进行选择和调整。（3）自动化装置性能的变化也会影响控制质量。 本章作业 作 业：6，8，12 思 考：4，18，20 P16 * 化工仪表自动化 调节控制是基础 环节系统需掌握 勤奋好学拿高分 * basic conception，1. auto control system composition, effect, connection; 2. frequently used term, block diagram; 3. classification,