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4.3.2静态特性和动态特性

       4.3.2静态特性和动态特性
       图所示的自动调节系统是由变送器、调节器、调节阀和调节对象等环节组成 的,可以用图4-30所示的方块图表示。这是一个闭环系统,当有千扰产生后,原来的平衡状态被破坏,被调参数发生变化^通过变送器的检测,调节器的调节,调节阀的动作,克服干扰的影响。
判断一个自动调节系统质量好坏的依据,就是阶跃干扰作用后被调参数的过渡过程,也就是被调参数随时间而变化的过程,质量指标主要有最大偏差A、佘差C、衰减比B/B'(见图4- 31)。这些质量指标主要取决于自动调节系统的特性,而自动调节系统的特性又是每个环节的综合。各个环节的特性有静态和动态两种特性。所谓静态特性是指每个环节的输入与输出的

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关系,与时间尤关。所谓动态特性就是干扰发生后各环节随时间而变化的状态D在自动调节 系统中,选择调节阀要考虑这些特性。

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这样,裉据系统的传递函数,就可以合理设计自动调节系统,正确整定自动调节系统的参数,保证系统的运行条件最佳。

调节阀是由执行机构和阀组成的,而执行机构部分的静态特性和动态特性又与调节阀的静态特性和动态特性不尽相同,下面分别描述。

静态特性

(1)执行机构的静态特性

执行机构的静态特性是表示静态平衡时信号压力与阀杆位移的关系,对一个确定的执行机构是一个固有的特性。若设ΔP为执行机构输人的变化量,Δl为Δp所引起的执行机构的位移量,则和Δp之间的关系是不变的,对任何气动薄膜执行机构,它基本是由薄膜的 大小及弹簧的刚度所决定的一个静态常数。

•弹簧刚度的变化,薄膜有效面积的变化和阀杆与填料之间的摩擦,会使执行机构产生非线性偏差和正、反行程变差,这可以由执行机构的静态特性曲线来表示。图4_33中的虚线

表示执行机构的理想线性特性,而实线分别代表正行程和反行程。I和7分别表示正行程和反行程的非线性偏差,Z表东正、反行程变差p通常一个气动执行机构的非线性偏差小于±4%:正、反行程变差小于±2.5%。如配上阀门定位器都可小于1%,所以安装阀门定位器能改善执行机构的静态特性。

(2)调节阀的静态特性

调节阀的静态特性是指输人的压力信号和介质输出流量在静态平衡状态下的关系。

对执行机构来说,信号与行程的关系既是静态特性,也这里的pr也就是信号压力p,把上式代人到式(4-16)、(4-20)、<4-22>、(4-23),就可以得到不同流童特性时气动薄膜调节阀的静态特性方程。

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直线流董特性时:


       动态特性 (1)执行机构的动态特性

各种执行机构的动态特性都是表示动态平衡时信号ffi力与阀杆位移的关系。以气动薄膜执行机构为例,从调节器到执行机构膜头间的引压管线可以当成膜头的一部分,引压管线可以近似地认为是单容环节,而膜头空间也是一个气容,将两个气容合并考虑,用图4-34来表示。裉据流量平衡关系,其方程式为:

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