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1、学习好资料欢迎下载第一章自动调剂的基本概念1、基本概念：被调对象：被调剂的生产设备和生产过程被调量：通过调剂需要维护的物理量给定值：依据生产要求，被调量的规定数值扰动：引起被调量变化的各种缘由调剂作用量：在调剂作用下，掌握被调量变化的物理量 调剂机关：在调剂作用下，用来转变调剂作用量的装置系统方框图： 将实际的生产设备以及它们相互间的连接关系用抽象的形式表示，是一种对调剂系统进行描述或分析的有力工具和特别直观的表达方式，主要由环节方框和信号线组成；环节： 每一个方框代表一个能完成肯定职能的元件同类环节： 物理系统不同，数学模型的形式完全相同，两个环节的因果关系类同注：不能说一个元件只能用一个方
2、框表示，同一个元件在反映两个或多个不同特性时，应当用两个或多个方框来表示它们不同的因果关系信号线： 连接各个环节且带有方向箭头的线，信号线只表示信号的传递关系和方向，而不是代表物料是从水槽中向外流出的，信号的流向不能逆行；2、自动调剂系统的分类：（1）按给定值信号的特点分类： 1、恒值调剂系统 2、程序调剂系统 3、随机调剂系统（2）按调剂系统的结构分类 :2.1 、反馈调剂系统 （也称闭环调剂系统） ：把被调量信号经过反馈回路送到调剂器的输入端和给定信号进行比较，比较后的偏差信号作为调剂器的调剂依据；特点：在调剂终止时， 可以使被调量等于或接近于给定值；当调剂系统收到扰动作用时，必需等到被调
3、量显现偏差后才开头调剂，调剂的速度相对比较缓慢2.2 、前馈调剂系统 （也称开环调剂系统） ：调剂器接受了被调对象受到的扰动信号， 按预定的调剂规律立刻对被调对象产生一个调剂作用， 以抵消扰动信号对被调量的影响； 不存在反馈回路；特点：由于扰动影响被调量的同时， 调剂器的调剂作用已产生， 所以调剂速度相对比较快；由于没有被调量的反馈，所以调剂终止时不能保证被调量等于给定值2.3 、复合调剂系统： 前馈 +反馈（3）按调剂系统闭环回路的数目分类： 1、单回路调剂系统 2、多回路调剂系统（4）按调剂作用的形式分类：连续调剂系统 2、离散调剂系统（采样调剂系统）（5）按系统的特性分类： 1、线性调剂
4、系统 2、非线性调剂系统3、典型的调剂过程： （ 1）非周期（不振荡的）调剂过程（ 2）衰减振荡调剂过程（ 3）等幅振荡调剂过程（4）渐扩振荡调剂过程注： 后两种不行采纳4、 自动调剂系统主要的性能指标：4.1 、稳固性 ：负反馈是调剂系统稳固的必要条件，正反馈是系统不稳固的根本缘由，系统的稳固性用衰减率来衡量，衰减率：= M 1M 3稳固性的正确指标：0.750.9M 1非周期调剂过程：=1 ；等幅振荡调剂过程：0 ；衰减振荡调剂过程：01 ；渐扩振荡调剂过程：0学习好资料欢迎下载4.2 、精确性： 反应调剂过程中和调剂终止时被调量与给定值之间偏差的程度（1） 动态偏差emax ：在整个调剂
5、过程中被调量偏高给定值的最大偏差值（2） 静态偏差 e ：调剂过程终止后被调量和给定值之间的偏差值4.3 、快速性： 反应调剂过程连续时间的长短，称调剂时间ts4 准就数 I ： I|y t0y | dt ， I 值数值越小，调剂的质量越好5 超调量M p ： 反映系统调剂过程中被调量超过稳固值的最大程度Mym a xypy100%其次章自动调剂系统的数学模型1、静态特性： 系统处于平稳状态时（即输入信号和输出信号都不随时间变化），输出信号和引起它变化的输入信号之间的关系，称为系统的静态特性；2、动态特性： 系统处于不平稳状态时（即输入信号和输出信号随时间变化），输出信号和引起它变化的输入信号
6、之间的关系，称为系统的动态特性；通常用微分方程来描述；写动态特性方程时，需将与输出有关的各项放在等号左侧，将与输出有关的各项置于等号右侧，等号左右侧各项均按降幂形式排列；对于电感器， 有udi1tdqLL对于电容器，有uCidt对于电流， 有 idtd 2 xC0dtdx合力Fm dt 2弹力 FKx摩擦力 Ffdt3、拉普拉斯变换：一种解线性微分方程的简便运算方法，其定义式：L ft F sf t e0st dtf t 原函数s复变数，sjF s f t 的象函数拉普拉斯变换存在的条件：| f0t et | dt4、拉普拉斯反变换：f t L 1 F s12jjF sest dsj传递函数：
7、 线性定常系统在零初始条件下，系统（或环节） 输出信号的拉普拉斯变换与输入信号的拉普拉斯变换之比；5、单位脉冲响应函数：当系统（或环节）的输入信号r t 为单位脉冲函数t，传递函数为 Gs ，就它的输出信号ct 称为单位脉冲响应，ct 的数学表达式称为单位脉冲响应函数；学习好资料欢迎下载6、单位阶跃响应函数：当系统（或环节）的输入信号r t 为单位阶跃函数1t，传递函数为 Gs ，就它的输出信号ct 称为单位阶跃响应，ct 的数学表达式称为单位阶跃响应函数；7、基本环节：（1）比例环节 ：输出信号能按肯定比例、无推迟和无惯性地复现输入信号变化的环节微分方程：ct=K rt传递函数：Gs=C s
8、KRs频率特性：G jKe j 0K幅频特性：M K相频特性：0 o（2）积分环节：输出信号的变化速度与输入信号成比例微分方程：ct=1t rt dt （ TGs=C s1TI0I ：积分时间）传递函数：RsTI s频率特性： G j11e j 2幅频特性：M 1相频特性：-jT1T1T12（3）惯性环节 （非周期环节） ：微分方程：T dc t dtct Kr t 传递函数：Gs=C sRsKTs1频率特性： G jK1jT幅频特性：M K1+2T 2相频特性：tg 1T（4）抱负微分环节：输出信号与输入信号的变化速度成比例的环节微分方程：ct= TDdr t dt（ TD ：超前时间）传递
9、函数：Gs=C sRsTD s频率特性：G jjTDjTDe 2幅频特性：M TD相频特性：2（5）实际微分环节：微分方程：TdctDdtctK DTDdr t dt（ TD :时间常数K D :放大系数）传递函数：Gs=C sK D TDsR sTD s1（6）纯迟延环节：环节的输出信号的变化与输入信号的变化完全相同，只是落后了一段时间微分方程：ct=rt-传递函数：Gs=C sesRs学习好资料欢迎下载频率特性：G je j幅频特性：M 1相频特性：环节的串联 ：总的传递函数等于各个环节传递函数的乘积环节的并联 ：总的传递函数等于各个环节传递函数的代数和环节的反馈连接：两个环节首尾相互联接
10、形成一个闭合回路Gs=C sRs1G0 sG0 sH s正反馈取减号，负反馈取加号方框图的等效变换：（1）相加点的后移：在叠加信号中串联一个G s（2）相加点的前移：在叠加信号中串联一个1G s（3）引出点的前移：引出信号后串联一个G s（4）引出点的后移：引出信号后串联一个1G s第三章热工对象和自动调剂器通道： 表示输入信号和输出信号之间的信号联系调剂通道： 调剂作用至被调量之间的信号联系干扰通道： 干扰作用至被调量之间的信号联系内扰： 经过调剂通道作用到对象上的扰动外扰： 经过干扰通道作用到对象上的扰动有自平稳才能对象：对象在阶跃扰动作用下，不需要经过外加调剂作用，对象的输出量经过一段时
11、间后能自己稳固在一个新的平稳状态；（1）自平稳系数：0c自平稳才能越大的对象，值越大（2）时间常数Tc ：输出量以曲线上的最大变化速度变化时，从起始值至最终值所需的时间（3）飞升速度（响应速度）：在单位阶跃扰动作用下，输出来量的最大变化速度（4）响应时间Ta ：响应速度的倒数（5）推迟时间：从输入信号阶跃变化瞬时至切线与输出量起始值水平线交点间的时间间隔热工对象的特点：输出量的变化过程是不振荡的；在扰动发生的开头阶段有迟延和惯性：在过程的最终阶段，有自平稳才能对象输出量达到新的稳态值，不为零，无自平稳才能对 象输出量不断变化，不能达到新的稳态值，即为零；PID 调剂器的传递函数： GR s sK IKPE sSK D S学习好资料欢迎下载其中，K P 比例放大系数，K I 积分放大系数，K D 微分放大系数调剂器参数 ： K P 、 TI、 TD（ TDK D /K P ,为微分时间，TIK p / K I，为积分时间）P 调剂器 ：只有比例调剂作用动态方程 ：（ t=Ket1 et 传递函数：G ssK1PRPE sPI 调剂器 ：具有比例和积分作用1t11t动态方程：（ t=KP et TI0et dt et TI0et dt 传递函数：G ssK11 1 11 RP
