2 热工对象的动态特性

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1、一、典型环节的动态特性比例环节输出信号与输入信号是同类型的时间函数且成比例关系动态方程：阶跃响应：2、积分环节输出量的变化速度与输入量成正比动态方程：。特点：a.输出量反映输入量对时间的积分。b.只有输入量为零时，输出量才不变化，且能保持在任何位置上。3、微分环节输出量与输入量的变化速度成正比例。动态方程：特点：对于输入量的变化，输出量具有“超前”作用4、一阶惯性环节动态方程：一阶惯性环节在结构上有一个共同特点，它内部都是由一个阻力，和一个容量组成。由于它们具有一定的容量，并存在一定的流动阻力，所以在输入量发生阶跃变化时，它们的物理状态不能发生突变，输

2、出量不能及时反映输入量的变化，因而表现出具有一定的惯性。5、纯迟延环节输出量大小重复输入量(变化规律完全相同)，但在时间上，输出量落后输入量一段时间τ0。动态方程：第二节热工对象的动态特性一、热工对象动态特性的特点调节对象的动态特性：是指调节对象的输入（调节作用和扰动）发生时，其输出（被调量）随时间变化的规律。被控对象是多输入、单输出的物理系统对于有些热工对象（锅炉--汽轮机组）可能是多输出的，即生产过程要求控制的被调量有好几个。而且引起这些被调量变化的原因也是多种多样的。因此调节对象通常是一个多输入和多输出的环节。一个多输入多输出的环节可以分解成若干

3、个单输入但输出的环节。通常采用现场测试的方法来了解热工对象的动态特性。应用最普遍的是测出对象的阶跃响应曲线。通过大量的现场测试和分析，大多数热工对象的动态特性具有下图所示的形状：基本特点：一开始被调量并不立即有显著变化，而且达到新的平衡需要一个非周期的过程，这说明热工调节对象有一定的迟延和惯性，过渡过程是不振荡的。在曲线的最后阶段，被调量可能达到新的平衡值，也有可能被调量不断变化，而其变化速度趋近某一数值，前者称为有自平衡能力的对象，后者称为无自平衡能力的对象。二、有自平衡能力的对象对象的有自平衡能力：在阶跃输入扰动下，不需要经过外加调节作用，调节对象

4、的被调量经过一段时间后能自己稳定在一个新的平衡状态。特征参数：1、自平衡系数（或自平衡率）ρρ=1/Kρ表示对象的输出量每变化一个单位，能克服多大的输入不平衡。ρ越大，对象的自平衡能力就越强。ρ=0表示对象没有自平衡能力，ρ的倒数就是对象的静态放大系数K。2、时间常数Tc(飞升速度ε)3、迟延时间τ：从输入信号阶跃变化瞬间至切线与被调量起始值横轴交点间的距离三、无自平衡能力的对象所谓对象无自平衡能力，是指在阶跃输入扰动下，被调量在最后阶段以一定的速度不断变化不能稳定下来。1、迟延时间τ：反映了对象在阶跃输入作用下，被调量的变化速度由零变到接近于渐进线斜

5、率所需的时间的长短2、响应速度（飞升速度ε）表示当输入信号为单位阶跃输入时，阶跃响应曲线上被调量的最大变化速度。(四)热工控制对象动态特性的特点如果考虑到无自平衡能力的热工对象的ρ=0，那么不论对象有无自衡能力，都可以统一用三个特征参数来表示。有迟延、有惯性、不振荡复习题有哪几种典型环节，其动态特性？什么是对象的有自平衡能力，无自平衡能力？