余差的定义: 调节过程结束时,测量信号 的新稳态值和给定信号之差。 为什么P调节器会产生余差呢?一是P 调节器自身的特点 考察调节器构成的定值控制系统。 11
11 为什么P调节器会产生余差呢?——是P 调节器自身的特点 考察用P调节器构成的定值控制系统。 余差的定义: 调节过程结束时,测量信号 的新稳态值和给定信号之差
调节器 对象 图中x、x、X、y 分别是用相对量表示的给定值、测量值、 输入信号、输出信号 12
12 图中xs 、xi 、x 、y 分别是用相对量表示的给定值、测量值、 输入信号、输出信号 调节器 对象 x xi + xs – y f xi
假设系统原处于平衡状态,则x=x 于扰动的加入,使对象的输出发生变化, 破坏了平衡状态。若价→x,个→x:>X→x 进入调节器,经P运算后,则有y去克服扰 动f,力图使x↓,但是P调节器的输出y和输 入x因成正比关系而有相互对应关系,若想 输出一定的信号y去克服扰动f的影响,就必 须有一定的输入信号x存在。 13
13 假设系统原处于平衡状态,则xi= xs。由 于扰动f的加入,使对象的输出发生变化, 破坏了平衡状态。若f→ xi → xi > xs → x 进入调节器,经P运算后,则有y去克服扰 动f,力图使x,但是P调节器的输出y和输 入x因成正比关系而有相互对应关系,若想 输出一定的信号y去克服扰动f的影响,就必 须有一定的输入信号x存在
因此,比例调节过程结束时,总存在 个x X=Xi-Xs 式中x—新稳态值 X一 给定值 余差 所以,P调节器当负荷发生变化时(x发 生变化),或给定值发生变化时(x发生变 化)均会产生余差,其大小和比例增益有关。 →余差↓
14 因此,比例调节过程结束时,总存在一 个x , x = xi – xs 式中 xi ——新稳态值 xs——给定值 x ——余差 所以,P调节器当负荷发生变化时(xi发 生变化),或给定值发生变化时(xs发生变 化)均会产生余差,其大小和比例增益有关。 KP → 余差
练习1 一台比例调节器,输入信号15V,输出信 号4-20mA,若P=40%时,输入信号变化 量为1V,输出信号的变化量为多少? ■分析:使用P定义 15
15 ▪ 练习1 ▪ 一台比例调节器,输入信号1~5V,输出信 号4~20mA,若PB=40%时,输入信号变化 量为1V,输出信号的变化量为多少? ▪ 分析:使用PB定义