制冷與空調(diào)裝置控制技術(shù)：執(zhí)行器的特性

項目四其他環(huán)節(jié)的特性自動控制系統(tǒng)包括控制對象，控制器，執(zhí)行器和傳感器四個基本環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)的特性

是指該環(huán)節(jié)的輸入信號與輸出信號之間的相互關(guān)系，它可以用微分方程及實驗法來獲得。微分方法：用能量來平衡方程來建立環(huán)節(jié)特性的微分方程，并求解微分方程的方法；試驗方法：向該環(huán)節(jié)輸入某種特定信號，記錄輸出的響應(yīng)，分析其相互間的關(guān)系的方法。執(zhí)行器的特性

執(zhí)行器是控制系統(tǒng)中的動力部件，是將控制器的輸出信號p轉(zhuǎn)換成控制量，作用于控制對象，克服干擾造成的影響。它的特性直接影響到控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量。

執(zhí)行器由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)組成，按照輔助能量的不同，間接作用是執(zhí)行器可分為三類：氣動，電動和液位控制閥（調(diào)節(jié)閥）。

下面分析一下控制閥的特性。所謂流量特性，是指介質(zhì)流過閥門的相對流量與閥門的相對位移之間的關(guān)系，即控制閥的流量特性Q/Qmax－相對流量，即控制閥某一開度流量與全開流量之比l/L－相對開度，即控制閥某一開度行程與全開行程之比理想流量特性－閥前后壓差不隨開度而變化時的流量特性，也稱固有流量特性，取決于閥芯形狀。工作流量特性－閥前后壓差隨開度而變化時的流量特性，取決于閥芯形狀和配管狀況。>理想流量特性*主要有直線、等百分比、拋物線及快開四種。1快開；2

直線；3

拋物線；3‘

修正拋物線；4

等百分比直線流量特性直線流量特性是指控制閥相對流量與相對位移成直線關(guān)系，即直線流量特性的控制閥，其放大系數(shù)是常數(shù)；流量的相對變化是不同的

－小開度時，流量的相對變化大；－大開度時，流量的相對變化小?？刂崎y的特點：

－小開度時，因靈敏度高而不易控制，甚至產(chǎn)生振蕩；－大開度時調(diào)節(jié)緩慢，不夠及時。等百分比流量特性等百分比流量特性是指單位相對位移變化所引起的相對流量變化與此點的相對流量成正比關(guān)系，即等百分比流量特性的控制閥，其放大系數(shù)隨閥門開度的增加而增大。流量的相對變化是一個常數(shù)（百分比相等）控制閥的特點：

－小開度時流量小，流量變化也小，調(diào)節(jié)緩和平穩(wěn)；－大開度時流量大，流量的變化也大，調(diào)節(jié)靈敏有效。拋物線流量特性拋物線流量特性是指單位相對位移變化所引起的相對流量變化與此點的相對流量的平方根成正比關(guān)系，即快開流量特性該流量特性在開度較小時就有較大的流量，隨著開度的增大，流量很快就達到最大。此后再增加開度，流量變化非常小，故稱為快開特性。

快開特性控制閥適用于迅速啟閉的切斷閥或雙位控制系統(tǒng)。

例題1例題2例題3已知閥的最大流量Qmax=100m3/h，可調(diào)范圍R=30。試分別計算直線流量特性和等百分比流量特性下閥的相對位移為=0.1、0.2、0.8、0.9時的流量值Q，并比較不同理想流量特性的控制閥在小開度與大開度時的流量變化情況。直線流量特性:分別在公式中代入數(shù)據(jù)Qmax=100m3/h，R=30，l/L=0.1、0.2、0.8、0.9得：Q0.1=13m3/hQ0.2=22.67m3/hQ0.8=80.67m3/hQ0.9=90.33m3/h等百分比流量特性:分別在公式中代入數(shù)據(jù)Qmax=100m3/h，R=30，l/L=0.1、0.2、0.8、0.9得：Q0.1=4.68m3/hQ0.2=6.58m3/hQ0.8=50.65m3/hQ0.9=71.17m3/h對于直線流量特性的控制閥，相對位移由10%變化到20%時，流量變化的相對值為：可見，對于直線流量特性的控制閥，在小開度時（10%處），位移變化10%，流量增加74.4%；在大開度時（80%處），位移同樣變化了10%，流量只在原有基礎(chǔ)上增加12%，控制作用很弱，控制不夠及時、有力。相對位移由80%變化到90%時，流量變化的相對值為:對于等百分比流量特性的控制閥，相對位移由10%變化到20%時，流量變化的相對值為：可見，對于等百分比流量特性的控制閥，不管是小開度（10%處）還是大開度（80%處）時，位移變