单选题
279.在纯比例控制系统中,若调节器的比例带PB调得太大,控制系统的品质指标将会发生变化的是()
A
静态偏差减小
B
最大动态偏差减小
C
衰减率增加
D
振荡周期减小
答案解析
正确答案:C
解析:
本题考查的是纯比例控制系统中比例带(Proportional Band, PB)对系统控制品质的影响。
首先明确几个核心概念:
1. **比例带(PB)**:是指调节器输出从最小到最大变化时,所需输入变量的变化范围,通常以量程的百分比表示。比例带与比例增益 $ K_p $ 成反比关系,即:
$$
K_p = \frac{100}{PB}
$$
因此,PB 越大,比例增益 $ K_p $ 越小,控制器对偏差的响应越弱。
2. **控制系统品质指标**包括:
- **静态偏差**:系统稳定后,被控量与设定值之间的差值。在纯比例控制系统中,由于缺乏积分作用,通常存在静态偏差。
- **最大动态偏差**:过渡过程中被控量偏离设定值的最大幅度。
- **衰减率**:衡量系统振荡衰减快慢的指标,衰减率越大,系统趋于稳定的速度越快。
- **振荡周期**:系统响应过程中相邻两个波峰之间的时间间隔。
现在分析选项:
A: 静态偏差减小
错误。当 PB 调得太大时,$ K_p $ 变小,控制器输出变化小,调节作用弱,系统对偏差的纠正能力下降,导致静态偏差**增大**,而非减小。
B: 最大动态偏差减小
错误。比例作用弱($ K_p $ 小),系统响应迟缓,不能及时抑制扰动,可能导致被控量偏离设定值更多,因此最大动态偏差通常会**增大**。
C: 衰减率增加
正确。衰减率反映系统阻尼程度。当 PB 过大,$ K_p $ 过小,虽然响应变慢,但系统的超调和振荡倾向减弱,相当于增加了系统的阻尼,使响应更加平稳,振荡衰减更快,因此**衰减率增加**。这是比例作用过弱时常见的现象——响应缓慢但稳定。
D: 振荡周期减小
错误。PB 增大,$ K_p $ 减小,系统响应变慢,动作迟缓,振荡周期通常会**增大**,而不是减小。
综上所述,正确答案为 C:衰减率增加。
核心知识点总结:
- 比例带 PB 与比例增益成反比。
- PB 太大 → 控制作用弱 → 响应慢、静态偏差大、动态偏差可能大、振荡减弱、衰减率提高、周期变长。
- 在纯比例控制中,无法消除静态偏差,只能通过调整 PB 来权衡稳定性与响应速度。
相关知识点:
纯比例系统,比例带大调衰减
题目纠错
电气自动化
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