熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性

一、典型環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)特性比例環(huán)節(jié)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)是同類型的時(shí)間函數(shù)且成比例關(guān)系動(dòng)態(tài)方程：階躍響應(yīng)：熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!2、積分環(huán)節(jié)

輸出量的變化速度與輸入量成正比

動(dòng)態(tài)方程：。熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!一階慣性環(huán)節(jié)在結(jié)構(gòu)上有一個(gè)共同特點(diǎn)，它內(nèi)部都是由一個(gè)阻力，和一個(gè)容量組成。由于它們具有一定的容量，并存在一定的流動(dòng)阻力，所以在輸入量發(fā)生階躍變化時(shí)，它們的物理狀態(tài)不能發(fā)生突變，輸出量不能及時(shí)反映輸入量的變化，因而表現(xiàn)出具有一定的慣性。熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!5、純遲延環(huán)節(jié)輸出量大小重復(fù)輸入量(變化規(guī)律完全相同)，但在時(shí)間上，輸出量落后輸入量一段時(shí)間τ0。動(dòng)態(tài)方程：熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!第二節(jié)熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性一、熱工對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的特點(diǎn)調(diào)節(jié)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性：是指調(diào)節(jié)對(duì)象的輸入（調(diào)節(jié)作用和擾動(dòng)）發(fā)生時(shí)，其輸出（被調(diào)量）隨時(shí)間變化的規(guī)律。熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!對(duì)于有些熱工對(duì)象（鍋爐--汽輪機(jī)組）可能是多輸出的，即生產(chǎn)過程要求控制的被調(diào)量有好幾個(gè)。而且引起這些被調(diào)量變化的原因也是多種多樣的。因此調(diào)節(jié)對(duì)象通常是一個(gè)多輸入

和多輸出的環(huán)節(jié)。一個(gè)多輸入多輸出的環(huán)節(jié)可以分解成若干個(gè)單輸入但輸出的環(huán)節(jié)。

熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!

熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!在曲線的最后階段，被調(diào)量可能達(dá)到新的平衡值，也有可能被調(diào)量不斷變化，而其變化速度趨近某一數(shù)值，前者稱為有自平衡能力的對(duì)象，后者稱為無自平衡能力的對(duì)象。熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!特征參數(shù)：1、自平衡系數(shù)（或自平衡率）ρρ=1/Kρ

表示對(duì)象的輸出量每變化一個(gè)單位，能克服多大的輸入不平衡。ρ越大，對(duì)象的自平衡能力就越強(qiáng)。ρ=0表示對(duì)象沒有自平衡能力，ρ的倒數(shù)就是對(duì)象的靜態(tài)放大系數(shù)K。熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!三、無自平衡能力的對(duì)象

所謂對(duì)象無自平衡能力，是指在階躍輸入擾動(dòng)下，被調(diào)量在最后階段以一定的速度不斷變化不能穩(wěn)定下來。熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!(四)熱工控制對(duì)象動(dòng)態(tài)特性

的特點(diǎn)如果考慮到無自平衡能力的熱工對(duì)象的ρ=0，那么不論對(duì)象有無自衡能力，都可以統(tǒng)一用三個(gè)特征參數(shù)來表示。有遲延、有慣性、不振蕩熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!特點(diǎn)：a.輸出量反映輸入量對(duì)時(shí)間的積分。b.只有輸入量為零時(shí)，輸出量才不變化，且能保持在任何位置上。 熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!3、微分環(huán)節(jié)輸出量與輸入量的變化速度成正比例。動(dòng)態(tài)方程：特點(diǎn)：對(duì)于輸入量的變化，輸出量具有“超前”作用熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!4、一階慣性環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)方程：

熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!被控對(duì)象是多輸入、單輸出的物理系統(tǒng)熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!通常采用現(xiàn)場測試的方法來了解熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性。應(yīng)用最普遍的是測出對(duì)象的階躍響應(yīng)曲線。通過大量的現(xiàn)場測試和分析，大多數(shù)熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性具有下圖所示的形狀：熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!基本特點(diǎn)：一開始被調(diào)量并不立即有顯著變化，而且達(dá)到新的平衡需要一個(gè)非周期的過程，這說明熱工調(diào)節(jié)對(duì)象有一定的遲延和慣性，過渡過程是不振蕩的。熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!二、有自平衡能力的對(duì)象對(duì)象的有自平衡能力：在階躍輸入擾動(dòng)下，不需要經(jīng)過外加調(diào)節(jié)作用，調(diào)節(jié)對(duì)象的被調(diào)量經(jīng)過一段時(shí)間后能自己穩(wěn)定在一個(gè)新的平衡狀態(tài)。熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!2、時(shí)間常數(shù)Tc(飛升速度ε)3、遲延時(shí)間τ：

從輸入信號(hào)階躍變化瞬間至切線與被調(diào)量起始值橫軸交點(diǎn)間的距離熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性共26頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!1、遲延時(shí)間τ：反映了對(duì)象在階躍輸入作用下，被調(diào)量的變化速度由零變到接近于漸進(jìn)線斜率所需的時(shí)間的長短2、響應(yīng)速度（飛升速度ε）表示當(dāng)輸入信號(hào)為單位階躍輸入時(shí)，階躍