组合控制阀性能对控制系统的影响

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发布时间:2017年9月21日

  组合控制阀是控制系统的一个组成部分,组合控制阀又是一个活动部件,因此,组合控制阀的性能不仅影响控制系统的静态品质,也影响控制系统的动态品质。

 

 

  执行机构性能对控制系统控制品质的影响执行机构性能对控制系统控制品质的影响包括静态性能和动态性能的影响。静态性能指在系统稳定时执行机构的稳态性能,例如非线性误差、回差等。动态性能指在执行机构运动过程中的性能,例如死区、响应时间等。

  由于执行机构与调节机构是相互联系的,因此,执行机构和调节机构的部分性能并不能够细分,例如摩擦力和死区等。

  静态性能对控制系统控制品质的影响执行机构的静态性能是稳态时,输入信号与阀杆位移之间的关系、静态性能与弹簧的刚度、薄膜的有效面积、阀杆与填料之间的静摩擦等有关。

  以气动薄膜执行机构为例,说明执行机构静态性能对控制系统控制品质的影响。气动薄膜执行机构由气压转换环节、力转换环节和位移转换环节组成。

  气压转换环节将外部输入信号转换为膜头气室的压力,其静态性能即增益为1,因此,在气路管线和气室不泄漏时,该环节的输出信号在稳态时与输入信号应一致。

  力转换环节将气室内压力转换为推力,其静态性能由薄膜的有效面积决定。实际运行过程中,薄膜片的有效面积发生微小变化,因此,推力也会有微小变化。它造成上、下行程时的回差及同样气压下推力的偏差等,从而引入非线性。

  位移转换环节将推力克服不平衡力和压紧力等后的合力转换为阀杆位移,该环节与调节机构有联系,它受弹簧刚度影响,也受阀两端压降大小影响,在关闭处还受到压紧力的影响。此外,填料压紧力造成的静摩擦力也影响合力的大小。因此,在执行机构中,该环节是受外界影响最大的环节。