自动化生产线实训实验报告(11)

的静压也随之变化，Q2也必然发生变化。由流体力学可知，流体在紊流情况下，液位h与流量之间为非线性关系。但为简化起见，经线性化处理，则可近似认为

Q1与 h成正比，而与阀V2的阻力R2成反比，即

Q2

h h 或 R2 （2-3） R2 Q2

式中，R2为阀V2的阻力，称为液阻。 将式（2-3）代入式（2-2）可得

R2C

d h

h R2 Q1 （2-4） dt

在零初始条件下，对上式求拉氏变换，得：

G0(s)

R2H(s)K

Q1(s)R2Cs 1Ts 1

2.1.2 实验方法建模

实验建模就是通过在研究对象上加上一系列的研究者事先确定的输入信号，激励研究对象并通过传感器检测其可观测的输出，应用数学手段建立起系统的输入－输出关系。这里面包括输入信号的设计选取，输出信号的精确检测，数学算法的研究等等内容。

令输入流量Q1(s)=R0/s，R0为常量，则输出液位的高度为：

H(s)

KR0KR0KR0

（2-6）

s(Ts 1)ss 1/T

1

tT

即 h(t) K0R( 1

（2-7） )

当t 时，h( ) KR0 因而有 K 当t=T时，则有

h(T) KR0(1 e 1) 0.632KR0 0.632h( ) （2-9） 式（2-7）表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图2-2

h( )输出稳态值

（2-8）

R0阶跃输入