恒温水箱的通断控制ppt课件.ppt

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1、目录第1章绪论恒温水箱通断控制实验第2章恒温水箱通断控制第1次讨论课：恒温水箱通断控制第3章整体式恒温恒湿机组的控制第2次讨论课：整体式恒温恒湿机组的控制第4章散热器实验台的控制1、2第3次讨论课：散热器实验台的控制第5章空调系统的控制调节1、2第4次讨论课：空调系统的控制调节第6章冷热源与水系统的控制1、2第7章通信网络技术第8章建筑自动化系统第5次讨论课：动手操作1第2章恒温水箱的通断控制主要内容恒温水箱通断控制器的构成被控对象、传感器、控制器、执行器控制功能的实现方法通断控制下恒温水箱的调节特性恒温水箱的实际控制过程拉氏变换分析方法第1次大作业：恒温水箱通断控制31.恒温水箱通

2、断控制器的构成被控对象（controlplant）：指被控设备或过程。41.恒温水箱通断控制器的构成传感器（sensor）：测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号金属电阻温度传感器:铂、铜、镍Pt10,Pt100,Pt1000,Cu50,Cu100线性度好，稳定性好，测量精度高分辨率不高（0.4%/℃）51.恒温水箱通断控制器的构成传感器（sensor）：测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号热敏电阻：半导体材料PTC(正温度系数):BaTiO3（钛酸钡）或SrTiO3或PbTiO3，加热元件NTC(负温度系数):锰、钴、镍和铜等金属氧化物，用

3、作温度传感器非线性Rt/R0=expB(1/T-1/273.15)互换性差，易老化，温度范围-10~150℃分辨率高、灵敏度高-（1~8%/℃）、响应速度快61.恒温水箱通断控制器的构成控制器（controller）：接受传感器发出的被控对象的状态信息，经过处理，输出控制命令PLC(ProgrammableLogicController)DDC(DirectDigitalController)PLC:fromlefttoright;powersupply,controller,relayunitsforin-andoutputDDC71.恒温水箱通断控制器的构成执行器（actuato

4、r）：驱动机械或系统实现对控制对象进行调节的装置。继电器加热器81.恒温水箱控制功能的实现方式水银触点温度计控制双金属片温度控制器91.恒温水箱控制功能的实现方式电子电路控制加热器开状态加热器关状态Rt_setRt_offRt_on热敏电阻阻值101.恒温水箱控制功能的实现方式基于计算机的控制读取AD值计算温度值tt>tset+Δt是关闭继电器，电加热器停止加热否t

5、动或停止调节装置时的被控参数与设定值之间的差值。122.通断控制下恒温水箱的调节特性基本概念超调（Overshoot）:Incontroltheory,overshootreferstoanoutputexceedingitsfinal,steady-statevalue.静态误差（静差，稳态误差，steady-stateerror）：静态下输出量的期望值与输出量的实际值之间的差。132.通断控制下恒温水箱的调节特性基本概念设定值回差回差超调稳态值静差142.通断控制下恒温水箱的调节特性水温的变化范围是多少？水温波动的周期是多少？水温达到稳定状态时平均水温等于设定温度？152.通断控

6、制下恒温水箱的数学模型加热量加热器开状态加热器关状态t_sett_offt_on温度值加热量0Q0162.通断控制下恒温水箱的数学模型水箱的简化模型忽略传感器、加热器的惯性水箱内的水温均匀一致通解:加热器全开时：加热器全关时：172.通断控制下恒温水箱的数学模型讨论：通断周期回差为∆tc时:时:，最大可能温升时间常数：c/U通断周期由Q0/U∆tc决定182.通断控制下恒温水箱的数学模型讨论：平均水温tm达到稳定状态的平均水温为设定温度：无静差192.通断控制下恒温水箱的数学模型讨论：时:升温时间:升温时间>降温时间降温时间:时:202.通断控制下恒温水箱的数学模型讨论：时:升温时间

7、:降温时间:升温时间<降温时间时:212.通断控制下恒温水箱的调节特性总结时，通断周期最短可实现的温度范围：通断周期与c/U成正比，与Q0/U∆tc有关，Q0/U∆tc越大，周期越短通断周期范围：时，通断周期最长t0t0+Q0/2Ut0+Q0/U通断周期223.恒温水箱的实际控制温度传感器惯性的影响传感器感知的温度是水温历史变化以为权的积分反映当前时刻以前3~5个时间常数内的温度变化Ts/T很小时，可以忽略传感器惯性的影响传感器的惯性使得加热时上超调，降温