positive: 振荡时间/周期示意图<br>5、上升时间<br>当系统的阶跃响应第一次达到稳态值的时间,称为上升时间,记为tr。<br>二、综合性能指标<br>P、I、D调节<br>P比例调节<br>在P调节中,调节器的输出信号u与偏差信号e成比例, 即<br>u=Kce (Kc称为比例增益)<br>但在实际控制中习惯用增益的倒数表示 δ =1/Kc(δ称为比例带)<br>δ对比例调节过程的影响<br>a、δ越大:调节阀的动作幅度小,变化平稳,甚至无超调,但余差大,调节时间长。<br>b、δ减小:调节阀动作幅度加大,被调量来回波动,余差减小。<br>c、δ进一步减小:被调量波动加剧<br>d、δ为临界:被调量等幅振荡波动<br>e、δ小于临界:被调量法散振荡<br>P比例调节特点<br>比例调节反应速度快,输出与输入同步,没有时间滞后,其动态特性好。<br>比例调节的结果不能使被调参数完全回到给定值,而产生余差。<br>P的一般选取范围<br>压力调节:30~70%<br>流量调节:60~300%<br>液位调节:40~100%<br>温度调节:40~80%<br>I积分调节<br>一般用于控制系统的准确性,消除余差。<br>对于同一偏差信号,积分常数越大,表示积分调节作用越强;积分常数就表示了积分作用的大小。积分常数的倒数叫积分时间,用TI表示。<br>只要偏差不为零,控制输出就不为零,它就要动作到把被调量的静差完全消除为止,积分调节的特性就是无差调节。<br>积分速度大,调节阀的速度加快,但系统的稳定性降低,当积分速度大到超过某一临界值时,整个系统变为不稳定。<br>积分速率对调节过程的影响<br>增大积分速度:调节阀的速度加快,但系统稳定性降低。<br>当积分速度达到并超过临界值时,整个系统变为不稳定,发散震荡过程。<br>减小积分速度:调节阀的速度减慢,系统稳定性增加,但调节速度变慢。<br>无论增大还是减小积分速度,被调量最后都没有余差。<br>P与I调节过程的比较<br>积分调节可以消除静差。但对比例调节来说,当被调参数突然出现较大的偏差时,调节器能立即按比例地把调节阀的开度开得很大,但积分调节器就做不到这一点,它需要一定的时间才能将调节阀的开度开大或减小,因此,积分调节会使调节过程非常缓慢。总之,比例调节能及时进行调节,积分调节可以消除静差。<br>D微分调节<br>
negative: 在凸轮相位调节过程中,通过调节气门重叠角大小,可以控制吸入每缸中的废气再循环量,从而控制对新鲜混合气的稀释作用。稀释作用是一种在燃烧室内减少 NOx 生成的有效方法。减少生成的 Nox,就可以减少催化转化器中贵金属铑的使 通过稀释作用,在未燃混合气中加入一定的废气量,废气是惰性的,只含有极少量的可燃物质,这样就增加了混合气的总热容量。当热容量提高时,使充入的混 合气很难被加热,降低了燃烧的峰值温度。因为Nox 的生成直接与燃烧温度相关, 因此,进气稀释作用可以减少Nox 的产生。 在发动机中,用作进气稀释控制的废气主要有三种来源: 稀释总量=残余废气量+内部EGR+外部EGR 内部EGR指在气门重叠期间内从排气歧管和进气歧管内被再次吸入 的已燃气体 外部EGR指从排气管或排气歧管中被控制引入到进气歧管内的废气 量。外部EGR 是普通固定配气正时发动机中,减少NOx 排放的传统 方法。 在固定配气相位正时的发动机中,良好的怠速质量和稳定性需要较小的气门重 叠角,而这对提供减少 NOx 生成所需的内部 EGR 量来说远远不足;如果重叠角 增大,以提供发动机在高负荷时所需的大量内部EGR 时,在怠速时汽缸内则进入 了过多的废气,导致怠速恶劣,同时也增加了HC 排放。 降低压缩比也可以减少 NOx,因为这样可以降低汽缸的峰值压力和温度,就 可以在做功行程中减少NOx 的生成。但是,减小压缩比将降低燃油经济性。 而在装备连续可变正时系统系统的发动机中,气门重叠角可以根据发动机不同 的工况调整以提供适量的内部 EGR。在怠速时,重叠角调到最小状态,以保证怠 速稳定,而在高负荷工况下,重叠角增大以提供足够的内部EGR 减少Nox 的排放。 而且在使用连续可变正时系统 增大重叠角来减少NOx 的同时,通过吸入排气 冲程末端 HC 浓度最高的废气,再次燃烧,HC 的排放水平也得以降低。HC 排放 的减少一直持续到浓度最高的末端废气燃烧完全,在此之后,过度的稀释会令火焰 的传播减慢,HC 排放又会增高。 在发动机正常工作不同工况时,进气的稀释量,在排气相位调节中通过滞后凸 轮正时,在进气相位调节中通过提前凸轮正时来调节变化。