化工儀表自動(dòng)化第二章

1、第二章第二章過程特性及其數(shù)學(xué)模型過程特性及其數(shù)學(xué)模型2.1 2.1 化工過程的特性化工過程的特性過程（對(duì)象）特性過程（對(duì)象）特性： 指被控對(duì)象輸入量發(fā)生變化時(shí)，對(duì)象輸出量的變化規(guī)律。指被控對(duì)象輸入量發(fā)生變化時(shí)，對(duì)象輸出量的變化規(guī)律。對(duì)象變化規(guī)律用數(shù)學(xué)描述時(shí)稱為對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。對(duì)象變化規(guī)律用數(shù)學(xué)描述時(shí)稱為對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。被控對(duì)象常見種類：被控對(duì)象常見種類：換熱器、鍋爐、精餾塔、化學(xué)反應(yīng)器、貯液槽罐、加熱爐等。換熱器、鍋爐、精餾塔、化學(xué)反應(yīng)器、貯液槽罐、加熱爐等。 簡(jiǎn)單地說，被控對(duì)象具有儲(chǔ)存物料或能量的能力。簡(jiǎn)單地說，被控對(duì)象具有儲(chǔ)存物料或能量的能力。被控變量（輸出量） 擾動(dòng)變量（輸入量） 控制變

2、量（輸入量） 通道通道 控制通道控制通道-控制變量至被控變量的信號(hào)聯(lián)系。控制變量至被控變量的信號(hào)聯(lián)系。擾動(dòng)通道擾動(dòng)通道-擾動(dòng)變量至被控變量的信號(hào)聯(lián)系。擾動(dòng)變量至被控變量的信號(hào)聯(lián)系。2.1 2.1 化工過程的特性化工過程的特性一、被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型的作用一、被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型的作用 ：設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和控制參數(shù)整定設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和控制參數(shù)整定 指導(dǎo)設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝設(shè)備指導(dǎo)設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝設(shè)備 進(jìn)行仿真試驗(yàn)研究進(jìn)行仿真試驗(yàn)研究 實(shí)施工業(yè)過程的優(yōu)化實(shí)施工業(yè)過程的優(yōu)化 實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程的故障檢測(cè)和診斷實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程的故障檢測(cè)和診斷 培訓(xùn)系統(tǒng)運(yùn)行操作人員培訓(xùn)系統(tǒng)運(yùn)行操作人員 2.22.2對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立 二

3、、機(jī)理法建模二、機(jī)理法建模 2.1 2.1 對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立 機(jī)理法建模就是根據(jù)生產(chǎn)過程中實(shí)際發(fā)生的變化機(jī)理，機(jī)理法建模就是根據(jù)生產(chǎn)過程中實(shí)際發(fā)生的變化機(jī)理，寫出各種相關(guān)的平衡方程，如：物質(zhì)平衡方程、能量平衡方寫出各種相關(guān)的平衡方程，如：物質(zhì)平衡方程、能量平衡方程、動(dòng)量平衡方程以及反映流體流動(dòng)、傳熱、化學(xué)反應(yīng)等基程、動(dòng)量平衡方程以及反映流體流動(dòng)、傳熱、化學(xué)反應(yīng)等基本規(guī)律的運(yùn)動(dòng)方程、物性參數(shù)方程和某些設(shè)備的特性方程，本規(guī)律的運(yùn)動(dòng)方程、物性參數(shù)方程和某些設(shè)備的特性方程，從中獲得所需的被控過程的數(shù)學(xué)模型。從中獲得所需的被控過程的數(shù)學(xué)模型。例如：一階對(duì)象的數(shù)學(xué)模型例如：一階對(duì)象的數(shù)

4、學(xué)模型 2.2 2.2 對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立 液位控制過程如圖所示。液位控制過程如圖所示。其流入量為其流入量為Q Q1 1，其大小由閥門，其大小由閥門1 1的開度控制。流出量為的開度控制。流出量為Q Q2 2，它，它取決于用戶的需要，其大小由取決于用戶的需要，其大小由閥門閥門2 2的開度控制。的開度控制。 以儲(chǔ)存罐中液位的高度以儲(chǔ)存罐中液位的高度h h為為被控量，即輸出，流入量被控量，即輸出，流入量Q Q1 1為為輸入，來建立其輸入輸出關(guān)系輸入，來建立其輸入輸出關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。的數(shù)學(xué)模型。( (設(shè)閥門設(shè)閥門2 2開度不變開度不變 ) ) 根據(jù)物料平衡關(guān)系，即在單位時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存罐的

5、根據(jù)物料平衡關(guān)系，即在單位時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存罐的液體流入量與單位時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存罐的液體流出量之差，液體流入量與單位時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存罐的液體流出量之差，應(yīng)等于儲(chǔ)存罐中液體儲(chǔ)藏量的變化率。故有：應(yīng)等于儲(chǔ)存罐中液體儲(chǔ)藏量的變化率。故有： 2.2 2.2 對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立dtdVQQ21即：即：)(121QQAdtdh其中其中A A是儲(chǔ)存罐橫截面積。是儲(chǔ)存罐橫截面積。 如果考慮變化量很微小，可以認(rèn)為如果考慮變化量很微小，可以認(rèn)為Q Q2 2與與h h成正比，與出成正比，與出水閥的阻力系數(shù)水閥的阻力系數(shù)R Rs s成反比，可表示如下：成反比，可表示如下：2.2 2.2 對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的

6、建立sRhQ2 經(jīng)移項(xiàng)整理后，可得下式：經(jīng)移項(xiàng)整理后，可得下式：1KQhdtdhT 其中，時(shí)間常數(shù)其中，時(shí)間常數(shù) T=ART=ARs s ；放大系數(shù)；放大系數(shù) K= RsK= Rs 若以增量形式表示各變量相對(duì)于穩(wěn)態(tài)值的變化量，若以增量形式表示各變量相對(duì)于穩(wěn)態(tài)值的變化量，可得：可得：2.2 2.2 對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立dthdAQQ211QRhdthdARss和和RCuo試列寫圖所示RC無源網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。設(shè)ui 為輸入變量，uo為輸出變量。 0uiRui解解 確定過程的輸入變量和輸出變量確定過程的輸入變量和輸出變量： 依題意，ui 為輸入變量，uo為輸出變量。 建立初始微分

7、方程建立初始微分方程： 根據(jù)電路理論中得可?；舴蚨桑捎校?（1）Ui例題例題12.2 2.2 對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立在上式中，令RC =T 則上式可寫成如下形式 iuudtduT00消除中間變量消除中間變量 i：將上式代入（1）式，即可得 iuudtduRC00 確定中間變量確定中間變量，列寫中間變量與其他因素之間的關(guān)系：，列寫中間變量與其他因素之間的關(guān)系： 上式中，上式中，i i為中間變量。電容上電流與電壓的關(guān)系為：為中間變量。電容上電流與電壓的關(guān)系為：dtduCi0一階對(duì)象一階對(duì)象2.2 2.2 對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立三、實(shí)驗(yàn)建模三、實(shí)驗(yàn)建模 實(shí)驗(yàn)測(cè)試法建模

8、是根據(jù)被控對(duì)象輸入、輸出的實(shí)測(cè)數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試法建模是根據(jù)被控對(duì)象輸入、輸出的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理后得到數(shù)學(xué)模型。據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理后得到數(shù)學(xué)模型。 與機(jī)理法建模相比，測(cè)試法建模的主要特點(diǎn)是在預(yù)先與機(jī)理法建模相比，測(cè)試法建模的主要特點(diǎn)是在預(yù)先設(shè)計(jì)一個(gè)合理的測(cè)試方案下，無需深入了解被控過程機(jī)理設(shè)計(jì)一個(gè)合理的測(cè)試方案下，無需深入了解被控過程機(jī)理，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)以獲得被控過程的數(shù)學(xué)模型。，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)以獲得被控過程的數(shù)學(xué)模型。 實(shí)驗(yàn)測(cè)試法建模是把被研究的對(duì)象視為一個(gè)黑匣子，實(shí)驗(yàn)測(cè)試法建模是把被研究的對(duì)象視為一個(gè)黑匣子，完全從外特性上測(cè)試和描述它的動(dòng)態(tài)性質(zhì)。對(duì)于一些復(fù)雜完全從外特性上測(cè)試和描述它的動(dòng)態(tài)性質(zhì)。對(duì)于一

9、些復(fù)雜的工業(yè)過程，測(cè)試方案設(shè)計(jì)顯得尤為重要。的工業(yè)過程，測(cè)試方案設(shè)計(jì)顯得尤為重要。2.2 2.2 對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立1 1、階躍響應(yīng)曲線法、階躍響應(yīng)曲線法 階躍響應(yīng)曲線法是對(duì)處于開環(huán)、穩(wěn)態(tài)的被控過程，使階躍響應(yīng)曲線法是對(duì)處于開環(huán)、穩(wěn)態(tài)的被控過程，使其控制輸入量產(chǎn)生一階躍變化，測(cè)得被控過程的階躍響應(yīng)其控制輸入量產(chǎn)生一階躍變化，測(cè)得被控過程的階躍響應(yīng)曲線，然后再根據(jù)階躍響應(yīng)曲線，求取被控過程輸入與輸曲線，然后再根據(jù)階躍響應(yīng)曲線，求取被控過程輸入與輸出之間的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)關(guān)系出之間的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)關(guān)系數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型。 除此之外還有，矩形脈沖法；頻域方法除此之外還有，矩形脈沖法；頻域方法 、

10、統(tǒng)計(jì)相關(guān)法。、統(tǒng)計(jì)相關(guān)法。2.2 2.2 對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立p為得到可靠的測(cè)試結(jié)果，做測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：為得到可靠的測(cè)試結(jié)果，做測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：試驗(yàn)測(cè)試前，被控過程應(yīng)處于相對(duì)穩(wěn)定的工作狀態(tài)。否則，就容易將試驗(yàn)測(cè)試前，被控過程應(yīng)處于相對(duì)穩(wěn)定的工作狀態(tài)。否則，就容易將被控過程的其它動(dòng)態(tài)變化與試驗(yàn)時(shí)的階躍響應(yīng)混淆在一起，影響辨識(shí)被控過程的其它動(dòng)態(tài)變化與試驗(yàn)時(shí)的階躍響應(yīng)混淆在一起，影響辨識(shí)結(jié)果；結(jié)果；輸入的階躍變化量不能太大，以免對(duì)生產(chǎn)的正常進(jìn)行造成影響，但也輸入的階躍變化量不能太大，以免對(duì)生產(chǎn)的正常進(jìn)行造成影響，但也不能太小，以防其它干擾影響的比重相對(duì)較大。一般階躍變化在

11、正常不能太小，以防其它干擾影響的比重相對(duì)較大。一般階躍變化在正常輸入信號(hào)最大幅值的輸入信號(hào)最大幅值的5 51515之間，大多取之間，大多取1010；完成一次試驗(yàn)測(cè)試后，應(yīng)使被控過程恢復(fù)原來工況并穩(wěn)定一段時(shí)間，完成一次試驗(yàn)測(cè)試后，應(yīng)使被控過程恢復(fù)原來工況并穩(wěn)定一段時(shí)間，再做第二次試驗(yàn)測(cè)試；再做第二次試驗(yàn)測(cè)試；在相同條件下應(yīng)重復(fù)多做幾次試驗(yàn)，從幾次的測(cè)試結(jié)果中選擇兩次以在相同條件下應(yīng)重復(fù)多做幾次試驗(yàn)，從幾次的測(cè)試結(jié)果中選擇兩次以上比較接近的響應(yīng)曲線作為分析依據(jù)，以減少隨機(jī)干擾因素的影響；上比較接近的響應(yīng)曲線作為分析依據(jù)，以減少隨機(jī)干擾因素的影響；分別做階躍輸入信號(hào)為正、反方向兩種變化情況的試驗(yàn)對(duì)比

12、，以反映分別做階躍輸入信號(hào)為正、反方向兩種變化情況的試驗(yàn)對(duì)比，以反映非線性對(duì)被控過程的影響。非線性對(duì)被控過程的影響。2.2 2.2 對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立 在工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)對(duì)象的過渡過程都是有自平衡能在工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)對(duì)象的過渡過程都是有自平衡能力的非振蕩衰減過程，其數(shù)學(xué)模型一般可以用一階微分方程力的非振蕩衰減過程，其數(shù)學(xué)模型一般可以用一階微分方程加滯后、二階微分方程加滯后的形式來近似。常用三個(gè)物理加滯后、二階微分方程加滯后的形式來近似。常用三個(gè)物理量來描述對(duì)象的特性。量來描述對(duì)象的特性。一、放大倍數(shù)一、放大倍數(shù)K K 2.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù)1Qh

13、K K K表示過程的表示過程的靜態(tài)特性靜態(tài)特性，即，即在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，對(duì)象一定的輸入在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，對(duì)象一定的輸入就對(duì)應(yīng)一定的輸出。就對(duì)應(yīng)一定的輸出。放大系數(shù)放大系數(shù)K K對(duì)系統(tǒng)的影響對(duì)系統(tǒng)的影響 放大系數(shù)越大，控制變量的變化對(duì)被控變量的影響就越大，控制作放大系數(shù)越大，控制變量的變化對(duì)被控變量的影響就越大，控制作用對(duì)擾動(dòng)的補(bǔ)償能力強(qiáng)，有利于克服擾動(dòng)的影響，余差就越小；反之，用對(duì)擾動(dòng)的補(bǔ)償能力強(qiáng)，有利于克服擾動(dòng)的影響，余差就越??；反之，放大系數(shù)小，控制作用的影響不顯著，被控變量變化緩慢。但放大系數(shù)放大系數(shù)小，控制作用的影響不顯著，被控變量變化緩慢。但放大系數(shù)過大，會(huì)使控制作用對(duì)被控變量的影響過強(qiáng)，使

14、系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。過大，會(huì)使控制作用對(duì)被控變量的影響過強(qiáng)，使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降?？刂仆ǖ揽刂仆ǖ?當(dāng)擾動(dòng)頻繁出現(xiàn)且幅度較大時(shí)，放大系數(shù)大，被控變量的波動(dòng)就當(dāng)擾動(dòng)頻繁出現(xiàn)且幅度較大時(shí)，放大系數(shù)大，被控變量的波動(dòng)就會(huì)很大，使得最大偏差增大；而放大系數(shù)小，即使擾動(dòng)較大，對(duì)被會(huì)很大，使得最大偏差增大；而放大系數(shù)小，即使擾動(dòng)較大，對(duì)被控變量不會(huì)產(chǎn)生多大影響?？刈兞坎粫?huì)產(chǎn)生多大影響。擾動(dòng)通道擾動(dòng)通道2.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù)二、時(shí)間常數(shù)二、時(shí)間常數(shù)T T 以前面水槽對(duì)象為例，其數(shù)學(xué)模型為：以前面水槽對(duì)象為例，其數(shù)學(xué)模型為：時(shí)間常數(shù)是動(dòng)態(tài)參數(shù)，用來表征被控變量的快慢程度。時(shí)間常數(shù)是動(dòng)態(tài)參數(shù)，

15、用來表征被控變量的快慢程度。)1 ()(TteKCth2.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù)1KQhdtdhT 假設(shè)輸入量假設(shè)輸入量Q Q1 1為階躍信號(hào)，幅值為為階躍信號(hào)，幅值為C C，水槽輸出信，水槽輸出信號(hào)號(hào)h h的曲線可用方程式表示：的曲線可用方程式表示：時(shí)間常數(shù)定義：時(shí)間常數(shù)定義： 在階躍輸入作用下，被控變量達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值的在階躍輸入作用下，被控變量達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值的63.2%63.2%時(shí)時(shí) 所需要的時(shí)間。所需要的時(shí)間。 KCeKCTh632. 0)1 ()(1令令t=Tt=T，則上式變?yōu)椋?，則上式變?yōu)椋?.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù)比較下面曲線時(shí)間常數(shù)比較

16、下面曲線時(shí)間常數(shù)Wt0Wt0Wt0abc2.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù) 時(shí)間常數(shù)越大，達(dá)到新穩(wěn)態(tài)值所需時(shí)間就越長(zhǎng)。因此，時(shí)間常數(shù)越大，達(dá)到新穩(wěn)態(tài)值所需時(shí)間就越長(zhǎng)。因此，時(shí)間常數(shù)反映了被控變量變化的快慢。時(shí)間常數(shù)反映了被控變量變化的快慢。TteTKCdtdh/將上式對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，可得：將上式對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，可得： 時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)：當(dāng)對(duì)象受到階躍：當(dāng)對(duì)象受到階躍輸入作用后，被控變量保持輸入作用后，被控變量保持初始速度變化，達(dá)到新的穩(wěn)初始速度變化，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需要的時(shí)間。態(tài)值所需要的時(shí)間。ThTKCdtdht)(0 液位變化的液位變化的初始速度初始速度2.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)

17、描述對(duì)象特性的參數(shù))1 ()(TteKCth在在t=0t=0時(shí)有：時(shí)有： 理論上講，只有當(dāng)時(shí)間理論上講，只有當(dāng)時(shí)間tt時(shí)，被控變量才能達(dá)到穩(wěn)時(shí)，被控變量才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。然而，由于被控變量變化的速度越來越慢，達(dá)到穩(wěn)態(tài)態(tài)值。然而，由于被控變量變化的速度越來越慢，達(dá)到穩(wěn)態(tài)值需要比值需要比T T長(zhǎng)得多。但是，當(dāng)長(zhǎng)得多。但是，當(dāng)t=3Tt=3T時(shí)，上式變?yōu)椋簳r(shí)，上式變?yōu)椋?(95. 095. 0)1 ()3(3hKCeKCTh 在加入輸入作用后，經(jīng)過在加入輸入作用后，經(jīng)過3T3T時(shí)間，液位已經(jīng)變化了全時(shí)間，液位已經(jīng)變化了全部變化范圍的部變化范圍的95%95%。這時(shí)，可以近似的認(rèn)為動(dòng)態(tài)過程已基本。這時(shí)，可

18、以近似的認(rèn)為動(dòng)態(tài)過程已基本結(jié)束。所以，時(shí)間常數(shù)結(jié)束。所以，時(shí)間常數(shù)T T是表示在輸入作用下，被控變量完是表示在輸入作用下，被控變量完成其變化過程所需要時(shí)間的一個(gè)重要參數(shù)。成其變化過程所需要時(shí)間的一個(gè)重要參數(shù)。)1 ()(TteKCth2.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù)時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)T T對(duì)系統(tǒng)的影響對(duì)系統(tǒng)的影響 對(duì)于擾動(dòng)通道，時(shí)間常數(shù)大，擾動(dòng)作用比較平緩，被控變量的變化對(duì)于擾動(dòng)通道，時(shí)間常數(shù)大，擾動(dòng)作用比較平緩，被控變量的變化比較平穩(wěn)，過程較易控制。比較平穩(wěn)，過程較易控制?？刂仆ǖ揽刂仆ǖ?在相同的控制作用下，時(shí)間常數(shù)大，被控變量的變化比較緩慢，此在相同的控制作用下，時(shí)間常數(shù)大

19、，被控變量的變化比較緩慢，此時(shí)過程比較平穩(wěn)，容易進(jìn)行控制，但過渡過程時(shí)間較長(zhǎng)；若時(shí)間常數(shù)小，時(shí)過程比較平穩(wěn)，容易進(jìn)行控制，但過渡過程時(shí)間較長(zhǎng)；若時(shí)間常數(shù)小，則被控變量的變化速度快，控制過程比較靈敏，不易控制。時(shí)間常數(shù)太則被控變量的變化速度快，控制過程比較靈敏，不易控制。時(shí)間常數(shù)太大或太小，對(duì)控制都是不利的。大或太小，對(duì)控制都是不利的。擾動(dòng)通道擾動(dòng)通道2.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù) 三、三、 滯后時(shí)間滯后時(shí)間 又稱為傳遞滯后。純滯后的產(chǎn)生一般是由于介質(zhì)的輸又稱為傳遞滯后。純滯后的產(chǎn)生一般是由于介質(zhì)的輸送、能量傳遞和信號(hào)傳輸需要一段時(shí)間而引起的。送、能量傳遞和信號(hào)傳輸需要一段時(shí)間

20、而引起的。 1.1.純滯后純滯后0 0例：皮帶輸送裝置例：皮帶輸送裝置濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)溶解槽vLXYtt溶解槽過程的響應(yīng)曲線溶解槽過程的響應(yīng)曲線 輸送機(jī)將固體溶質(zhì)由加料斗送至溶解槽所經(jīng)過的時(shí)間，稱為純滯后時(shí)間。輸送機(jī)將固體溶質(zhì)由加料斗送至溶解槽所經(jīng)過的時(shí)間，稱為純滯后時(shí)間。2.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù)00=L/v=L/v例如：檢測(cè)元件安裝位置不合理，也是產(chǎn)生純滯后的重要因例如：檢測(cè)元件安裝位置不合理，也是產(chǎn)生純滯后的重要因素。如檢測(cè)點(diǎn)設(shè)得較遠(yuǎn)，信號(hào)傳遞將會(huì)引起較大的傳遞滯后，素。如檢測(cè)點(diǎn)設(shè)得較遠(yuǎn)，信號(hào)傳遞將會(huì)引起較大的傳遞滯后，會(huì)造成控制系統(tǒng)控制不及時(shí)。會(huì)造成控制系統(tǒng)控制不及時(shí)。

21、LF1F22.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù) 有、無純滯后的階躍響應(yīng)曲線有、無純滯后的階躍響應(yīng)曲線 2 2、容量滯后、容量滯后nn 容量滯后的產(chǎn)生一般是物料或能量傳遞需要通過一定的容量滯后的產(chǎn)生一般是物料或能量傳遞需要通過一定的阻力而引起的。它是多容過程等對(duì)象所固有的特性。阻力而引起的。它是多容過程等對(duì)象所固有的特性。 nAh1 Q1 Q12 h2 Q2 A1A2oXYtt串聯(lián)水槽及其響應(yīng)曲線串聯(lián)水槽及其響應(yīng)曲線 如圖所示的兩個(gè)串聯(lián)水槽如圖所示的兩個(gè)串聯(lián)水槽的液位（雙容）過程來說的液位（雙容）過程來說明容量滯后現(xiàn)象。明容量滯后現(xiàn)象。2.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù)

22、 從理論上講，純滯后與容量滯后有著本質(zhì)的區(qū)別，但在實(shí)際從理論上講，純滯后與容量滯后有著本質(zhì)的區(qū)別，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中兩者同時(shí)存在，有時(shí)很難區(qū)別。通常用滯后時(shí)間生產(chǎn)過程中兩者同時(shí)存在，有時(shí)很難區(qū)別。通常用滯后時(shí)間來來表示純滯后與容量滯后之和。即表示純滯后與容量滯后之和。即=0 0+n+n。下圖為滯后時(shí)間。下圖為滯后時(shí)間示示意圖。意圖。 滯后時(shí)間滯后時(shí)間示意圖示意圖oXYtt0n2.32.3描述對(duì)象特性的參數(shù)描述對(duì)象特性的參數(shù) 滯后時(shí)間滯后時(shí)間對(duì)系統(tǒng)的影響對(duì)系統(tǒng)的影響由于存在滯后，使控制作用落后于被控變量的變化，從而使由于存在滯后，使控制作用落后于被控變量的變化，從而使被控變量的偏差增大，控制質(zhì)量下降。滯后時(shí)間越大，控制被控變量的偏差增大，控制質(zhì)量下降。滯后時(shí)間越大，控制質(zhì)量越差。質(zhì)量越差?？刂仆ǖ揽刂仆ǖ缹?duì)于擾動(dòng)通道，如果存在純滯后，相當(dāng)于擾動(dòng)延遲了一段時(shí)間