一阶对象(或惯性环节)

一阶对象(或惯性环节)

　　First order object (or nonperiodical link) 对象即过程通道。当过程参数随时间变化可以用一阶微分方程描述其动态模型时，这个过程通道称为一阶对象，或称为一阶惯性环节、一阶滞后环节、非周期环节。

(12—1)

式中 T——对象的时间常数，它仅与过程设备结构密切有关；

　　 y(t)——对象对扰动x(t)作用的输出响应，它是时间t的函数；

　　 ——过程参数变化的速率；

　　 x(t)——输入扰动，通常是阶跃函数1(t)；

　　 K—常数系数。

　　一阶对象有两个主要特征常数，即时间常数T和静态放大倍数K。

　　时间常数T的物理意义是：当对象受到某种干扰后，被调参数保持初始的变化速度达到新的稳态值K的63．2％时所需的时间。时间常数愈大，对象受干扰后，被调参数到达新稳态值愈慢。

　　时间常数体现了过程设备的惯性，或称为容量滞后。

　　一阶对象通道的时间常数T，其值是阻力系数与容量系数的乘积。

　　不同过程对象的容量系数可用下式计算。

　　液体储罐：　　(12—2)

　　换热设备：　　(12—3)

　　气柜设备：　　(12—4)

　　电容器：电容=电容器的电容量

　　一阶对象的另一主要参数K表征着过程通道中输入量与输出量之间在物质平衡或能量平衡间的比例关系。它是该对象通道的静态放大倍数。

　　静态放大倍数K值大，对象受外界干涉后输出参数变化灵敏，容易检测控制。反之，不灵敏，不易检测控制。

　　一阶对象组成的调节系统总是稳定的系统。

　　　　　　　　　　——摘自《安全工程大辞典》（化学工业出版社，1995年11月出版）