当前课程知识点:轮机自动化 > 第三章 调节器基本作用规律 > 第四节 > 3.4_1微分作用规律
同学们好 欢迎回到课堂
通过上一节的学习
我们知道当控制对象惯性比较大时
按照比例或者积分作用的调节器
输出的控制量会一直滞后于系统偏差变化趋势
由此导致控制作用不及时
而导致系统出现振荡问题
由此我们引入了微分作用规律
本节我们将主要介绍微分作用规律
及比例微分调节器
下面我们来看一下微分作用规律
所谓微分作用规律是指
调节器的输出与偏差对时间的微分
det比dt
也就是偏差变化速度成比例
其表达式为
其中 Sd为微分系数
显然
微分作用规律具有以下特点
调节器输出与偏差的大小无关
而与偏差变化速度有关
因此微分作用能够在偏差
刚刚出现时
根据其变化趋势给出较强的控制信号
抑制系统偏差进一步增大的变化趋势
这说明微分控制具有超前调节能力
下面我们来看一下微分作用的
开环阶跃响应特性曲线
按照微分作用定义获得的调节器
开环阶跃特性曲线如图所示
阶跃输入刚刚加入时
偏差变化趋势最大
此时微分作用给出一个
非常大的控制输出
接近于无穷大
达到抑制系统偏差
进一步变大的目的
随着偏差变化速度逐渐变小
微分输出也逐渐减弱
直到偏差不再变化
稳定在一个固定值上时
微分作用输出也消失
根据以上分析可以看出
微分作用具有如下优缺点
优点是与偏差的绝对值无关
与偏差的变化速度有关
因此能在偏差很小的时候
即输出较强的控制信号
或者说它具有超前于
实际测量偏差表现的控制能力
缺点是微分作用只对
被控量的变化速度敏感
当系统偏差仍然存在但是不再变化时
微分作用输出将消失
此时微分失去了调节能力
因此不能将微分单独作为
调节器的控制规律使用
需要与比例和积分规律配合使用
有关微分作用的基本概念
和性质介绍就这些
下一节将为大家介绍比例微分控制作用
谢谢大家
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