反馈控制的基本原理

1、第1篇反馈控制的基本原理第1章 控制回路中的动态环节1.1负反馈图1.1调节器改变m以抵消负荷扰动q,使偏差e回到零闭环中的振荡振汤周期衰减1.2难以控制的环节一一迟延图1.3重量传感器对物料流量变化的响应，由于须借助于传送带的移动而被推迟d迟延环节的相移图1.5调节量以幅度A和周期t o作周期性变化迟延环节的比例调节比例残差so%I=200ATp%/UU/ 111IV1Ji0246 8 10 170%时间Jg邑60%!图1.7从时间为零开始负荷以等速下降20%将产生一个锯齿波响应，它的衰减度和残差是相关的迟延环节的积分（重定）调节图1.8经过时间I后，积分器输岀的变化量等于其输入偏差量J讦U

2、64知切=岭习图1.10与图1.7中同样等速下降20%的负荷，在采用积分调节时产生一个较大、较长的波动衰减的波动图1.11迟延过程采用积分调节时，振荡周期将随衰减度的增大而加长，而对于给定的衰减度，回路增益将大于采用比例调节时的数值比例积分调节比例知占O0246fi1012时间卅即比例积分调节器的动态增益是比例矢量与积分矢量之和kz40哺1.12恥哺70%图1.13比例积分调节器消除了残差，而在振荡周期方面没有多大损失裘1*1迟延过程的比例和积分调节作用的搭定值TjTdIAE iaelg2002,0ttl0.5252302.75L3090.5002352.7813Q40.4752452.&am

3、p;51.3050.4502603.0013110.4252753,151 + 3211.60*6472.Q4Q1.3容易控制的环节一一容积特点图1.14贮槽液位的变化速度与流入量和流岀量之差成正比图1.15经过V/F时间后，相对液位的变化等于相对流量的变化自平衡图1.16响应曲线上各点的斜率等于该点至稳态的距离除以图1.17过程动态增益矢量g1与分矢量的连接线相交成直角图1.18多数情况下，振荡周期小于时间常数，因而静态增益和动态增益模的乘积就与非自衡过程一样1.4单容加迟延比例调节Or2比例积分调节IAI.二>15a1AL1设定値02468)01214时间和口图1.21上部曲线表示非

4、自衡过程采用PI调节时的最佳负荷响应，下部表示自衡过程时的情况；两者的时间常数均与迟延时间相等盍K2迟延加单容过程采用P1调节时的最佳比例和积分数0JP/%IAEIAET|佈珀iae.IK冷gQCQ.O5235X2.7S1.301.302.01.003.70L341,591.01.454,302,321.470.52.254,552.971.170.23.00】00%口/口4.903.730.6S0<00IOSTj/Tt5,454,580.00NRS *4.00105Td/Tx5,454.584,58 t/tj*貝有迟延环节4* K駅锻示祚自衡容积（其他均为自撕容租此习题1.1在图1.3所示过程中，传送带的速度为12ft/min，重量传感器安装在距离阀门4ft处。阀杆每移动10%可使传送带上的物料重量变化14%。试计算采用积分调节器时达到最小IAE所需的积分时间，以及这时的衰减振荡周期。1.2上题若采用比例积分调节，试重复计算之。1.3 一个非自衡过程，当用积分调节器构成闭环时产生等幅振荡。试问：若回路中还有 迟延环节，则会发生什么情况？这时衰减比为0.75，振1.4 一非自衡过程在比例调节下被迫进入轻微的衰减振荡状态。PI调节器时的最佳整定参数。荡周期为3.2min，比例带为12%。试计算该过程采用1.5 一个由迟延加自衡容积组成的过程的自然周期为3.0 t d