自控系统死区时间的处理方法

2007-12-06 09:53:57

对于一个反馈控制器而言,如何处理生产过程调节中的死区时间是个棘手的问题,此处我

们将讨论几种处理方案。

对于一个反馈控制系统,

死区时间可以定义为从

“测量传感器检测到变量开始改变的瞬

时”

“控制器对生产过程开始施加正确有效干预的瞬时”

之间的延迟时间。

在死区时间内,

生产过程的实际值根本不会对控制器的调节作用起任何反应。

在系统反应的死区时间结束之

前,任何试图操纵或改变过程实际值的努力都注定是徒劳的。

举个例子,

我们不妨想象一下

“驾驶一辆方向盘很松的小汽车的过程”

小车司机如想

拐弯,

他一定要使劲打方向盘才能克服方向盘太松而带来的滞差,

并真正施加作用在操纵杆

上。

只有在此之后,

小车司机才能感觉到汽车方向的改变。

所有完成这一系列动作的时间就

是死区时间。

死区时间问题是有据可查的最难克服的控制类问题之一。

在上面的例子中,

如果一个司

机对汽车拐弯过程中的死区时间大小估计不对的话,可能会因为上次的拐弯动作效果不佳,

而在本次的拐弯过程中动作过于剧烈。

1

:如果光学测厚仪安装得离轧辊太远,那么控制器要花

较长的时间才能够纠正钢板的厚度偏差。这时还可能

由于调节过于“冒进”而使情况变得更糟。

然而,

如果司机发现

“在原来估算的死区时间结束之前汽车就已经开始拐弯”

之后再采

取缓解措施就为时已晚了,

因为此前的操作动作早已矫枉过正,

而且本应早些结束的。

在此

之后,司机又不得不试图再拐回原有方向,这样可能最终引发拐弯过程的失控。

顺便提及一下,

类似的原因也是如此众多的酒后驾驶事故的罪魁祸首。

也许汽车的方向

盘拐弯是灵敏的,

但是一个醉酒的司机由于感官不灵,

等到他觉察到汽车开始拐弯时汽车就

已经拐向过头了。

在这种情况下,

拐弯过程的失控是由人的感官迟钝导致,

而非设备调节过

程的死区时间,然而这种情况导致的结果却是灾难性的。

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