5.1.2阀门定位器的传递函数分析
5.1.2阀门定位器的传递函数分析
气动阀门定位器为例,根据图5-1,不考虑执行机构的摩擦和时滞时,阀门定位器的框图可表示为图5-8。
图5-8中字母含义如下。
Fb^—波纹管有效面积;
F——执行机构的推为;
Ff——摩擦力,不平衞力和阀座压紧力等; h——波纹管作用点与主枉杆支点的胆离; h——反馈弹赏作用点与主枉杆支点的距與; h、 挡板中必与主杠杆支点的距离;
h——m轮作用点与副杠杆支点的距离; k——反馈弹贊作用点与副杠杆支点的距离;
L——阀杆的位移C行程);
町——系统刚度;
K:厂一提锁弹變刚度;
私——控制阀合力转换为行程的放大系数;
Kvi——气动薄膀执行机构膜头气皮与推力转换环节的放大系数; n——放大器膜片面概比;
A——轮机构支点到弦賴奸作席点蹈离;
B——凸轮锦屯、距;
C——气动放大器的放大系数;
P 输人的气压信号;
女2 —— ' 气动飯大器输出气压信号; h —挡板位置;
S—反馈弹簧位移;
P 滾轮生量;
Ml——输人力矩;
Mz——反馈力矩; am——力矩的偏差植。
因此,气动阀门定位器的传递函数表示为:
根据上式,却知:
©当阀门定位器前向迸通道足够大时,系统总、增益与反馈通道增加的函数成正比, 即与阀n定位器中波纹管有效面积f8;、各作用点与支点的距离^1、^5、A、偏必凸轮削偏必离及反馈弹簧刚度Kz等有关;
©超行过程中,通常反馈弾黃的刚度和波纹管有效面根不变,各作用点与支点的距离Zl、Z2、Z4、Z5不变,因此,总增益是否线性主要取决于凸轮机构支点到反馈杆作用点晤蹲A和凸轮偏也距B之比,即凸轮形状;
@采用线性凸轮,阀门定位器环节組成线性环节,采用非线性凸艳,例如等百分比、拋物线或快开等辄量特性时,阀门定位器环节组成非线性环节,它被用于补偿被控对象的非线性特性;
®改变各作用点与支点的距离可改变整个传递函数的增益,实际应用时,不同产品对于改变过程的方法可不同,例如,一些产品改蛮反馈杆长度,一些产品改变其他作用点到支点距离。