第五章 调速器与调节对象的动态特性ppt课件.ppt

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1、赵斌娟副教授主讲人流体机械自动控制目录第一章概述第二章机械液压调速器第三章电气液压调速器第四章微机调速器第五章调速器与调节对象的动态特性第六章水轮机调节系统动态特性及参数整定流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性主要讨论以下几种典型结构：PI辅接型PI中接型软反馈+加速度　辅接型软反馈+加速度　中接型并联PID(电子调节器)型一、数学模型流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性一、数学模型1、PI辅接型框图如图所示。其传递函数为：流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与

2、调节对象的动态特性第一节调速器动态特性2、PI中接型框图如图所示。其传递函数为：所以，令，则有：一、数学模型流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性3、软反馈+加速度辅接型框图如图所示。其传递函数(忽略)为：一、数学模型流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性4、软反馈+加速度中接型框图如图所示。其传递函数(忽略)为：一、数学模型流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性5、并联PID框图如图所示其调节器部分传递函数为：随动系统部分：一

3、、数学模型流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性二、动态特性（一）调节规律对第1种调速器的数学模型，忽略，，则有：对第2种调速器的数学模型，忽略，，也可得出与第1种模型相同的结论。：具有PI型规律。流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性二、动态特性（一）调节规律对第3种调速器的数学模型，忽略，，，则有对第4种调速器的数学模型，忽略，，，也可得出与第3种模型相同的结论。：具有PID规律。流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性二、动

4、态特性（一）调节规律对第5种调速器的数学模型，忽略，，则有：显然具有PID型规律。与第3，4相比较，有流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性（二）频率特性PI型调速器的频率特性二、动态特性流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性（二）频率特性PID型调速器的频率特性二、动态特性由比较可见：PID型调速器的增益交界频率大于PI型调速器的。故PID型的速动性较好，但其抗干扰性较差。流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性（三）指令信号实

5、现时间机组并入大电网时，频率为常数，水轮机调节系统相当于一个开环系统，输入信号为功给信号。此时(稳定性不成问题)，对功给信号—指令信号的响应速度成为主要关心的问题。对功给阶跃信号响应的调节时间即称为指令信号实现时间。其实质就是单位阶跃响应中最大时间常数的3~4倍。影响它的主要因素有：调速器结构、校正装置参数和指令信号加入位置等。二、动态特性流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性（三）指令信号实现时间二、动态特性例：对辅接PI型调速器C其阶跃响应为：故信号响应时间为：流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与

6、调节对象的动态特性第一节调速器动态特性（三）指令信号实现时间1、结构对的影响对中间接力器型和加速度+软反馈型(包括辅接、中接型)，均有：对并联PID型，有：考虑到，，则：可见三种典型结构对常规方式输入，表达式均相同。二、动态特性流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性（三）指令信号实现时间2、校正装置对的影响①由于PID比PI优越，在相同工况点，PID的参数可比PI的整定值小，故PID比PI的小。②由于在并网后，调速器参数大都进行参数切换，无论是PID还是PI，参数均较小。故均较小，调节规律对的影响实际上

7、已不存在。二、动态特性流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性（三）指令信号实现时间3、指令信号加入点对的影响①对中接PI型和加速度+软反馈型，输入点变为。则：显然比常规方式下降了很多。二、动态特性（三）指令信号实现时间3、指令信号加入点对的影响②对辅接PI型和加速度+软反馈型，输入点变为。则：显然比常规方式也下降了很多。流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性二、动态特性流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性（三）指令信号实现时间

8、3、指令信号加入点对的影响③对并联PID型，输入点变为。则：显然比常规方式也下降了很多!二、动态特性流体机械自动控制江苏大学第五章调速器与调节对象的动态特性第一节调速器动态特性调