轮机自动化-课件.ppt

五、自动控制系统的其他形式 1、开环控制:无反馈 缸套水温度控制系统为例： 温度给定值?旁通阀开度 温度给定值＋主机负荷?旁通阀开度 五、自动控制系统的其他形式 2、复合控制 复合控制是指在一个控制系统中同时包含有开环和闭环控制方式 一、控制系统动态过程的概念 二、控制系统的典型输入信号 三、评定控制系统动态过程品质的指标 第二节 反馈控制系统的动态过程 一、控制系统动态过程的概念 1、稳态 系统输出量不随时间变化而是稳定在给定值上或给定值附近的状态称为稳态。 稳态特性：y(t=∞)=f(x) 一、控制系统动态过程的概念 2、动态 系统从受到扰动开始到被控量稳定在新稳态值，达到新的平衡状态的过程称为动态过程，又称过渡过程。 一、控制系统动态过程的概念 二、控制系统的典型输入信号 三、评定控制系统动态过程品质的指标 第二节 反馈控制系统的动态过程 二、控制系统的典型输入信号 1、研究典型输入信号的必要性 2、几种典型的输入信号形式 1）阶跃输入函数 2）速度输入函数 3）脉冲输入函数 4）正弦输入函数 二、控制系统的典型输入信号 1）阶跃输入函数 如果R=1，则称为单位阶跃输入函数 二、控制系统的典型输入信号 2）速度输入函数 如果R=1，则称为单位速度输入或单位斜坡输入 二、控制系统的典型输入信号 3）脉冲输入函数 当脉冲函数波形曲线包含的面积为1时，则称为单位脉冲函数 当h→0时，r（t） →∞，此时称为理想的单位脉冲函数。理想的单位脉冲函数只有在理论研究时才有意义，现实中是不存在的 二、控制系统的典型输入信号 4）正弦输入函数 一、控制系统动态过程的概念 二、控制系统的典型输入信号 三、评定控制系统动态过程品质的指标 第二节 反馈控制系统的动态过程 三、评定控制系统动态过程品质的指标 阶跃函数是自动控制系统在实际工作中经常遇到的一种外作用形式。例如电源电压的突然跳动，负载突然增大或减小，都可近似成阶跃函数形式。因此，在控制系统的分析设计中，阶跃函数是用的最多的一种评价系统动态性能的典型实验输入信号。 因为常用，所以一些性能指标才根据阶跃函数的响应来定义。 三、评定控制系统动态过程品质的指标 1、稳定性指标：衰减率φ和振荡次数N 2、精确性指标：最大动态偏差 、静态偏差 和超调量 3、快速性指标：过渡过程时间 、上升时间 和峰值时间 对控制系统的要求可以概括为以下几个字： 稳、准、快、壮、省 三、评定控制系统动态过程品质的指标 1、稳定性指标：衰减率φ和振荡次数N 衰减率是指在衰减振荡中，第一个波峰幅值与第二个同向波峰幅值的差值与第一个波峰幅值之比。 衰减比是第一个波峰幅值与第二个同向波峰幅值的比值。 振荡次数N是指在衰减振荡中，被控量的振荡次数。 理想值： φ：0.75～0.9 ；衰减比：4：1 ；振荡次数：2～3 三、评定控制系统动态过程品质的指标 2、精确性指标：最大动态偏差、静态偏差、超调量 衰减率是指在衰减振荡中，第一个波峰幅值与第二个同向波峰幅值的差值与第一个波峰幅值之比。 衰减比是第一个波峰幅值与第二个同向波峰幅值的比值。 振荡次数N是指在衰减振荡中，被控量的振荡次数。 理想值： φ：0.75～0.9 ；衰减比：4：1 ；振荡次数：2～3 第三章 调节器基本作用规律 调节器作用规律简介 第一节 双位作用规律 第二节 比例作用规律 第三节 比例积分作用规律 第二节 比例微分作用规律 第二节 比例积分微分作用规律 调节器作用规律简介 1、调节器对控制系统的动态过程品质起着决定性的影响。 2、调节器的作用规律是指调节器的输出量p(t)与输入量e(t)之间的函数  关系，即p(t)=f[e(t)] 3、依据输出的变化方向，调节器有正作用式和反作用式两种。 4、船舶机舱常用的调节器作用规律： 双位作用规律、比例(P)作用规律、比例积分(PI)作用规律、 比例微分(PD)作用规律、比例积分微分(PID)作用规律 第三章 调节器基本作用规律 调节器作用规律简介 第一节 双位作用规律 第二节 比例作用规律 第三节 比例积分作用规律 第二节 比例微分作用规律 第二节 比例积分微分作用规律 一、双位作用规律 二、浮子式水位双位控制系统 三、双位式压力调节器 第一节 双位作用规律 一、双位作用规律 特点： 对应被控量的上限和下限，调节器只有两个输出状态。这种作用规律不能使被控量稳定在某个值上，而是使被控量在上限值和下限值之间波动。 应用： 液位、压力、温度 y