图1中:虚线为正常调节阀的输入输出特性,可以看出,阀门的输入量与输出量是一致的;实线为存在迟滞的调节阀的输入输出特性,它由死区、迟滞区、滑动跳跃区和移动区四个部分组成。当阀门到达A位置时,由于迟滞作用,它不能再移动,只有当控制器输出超过死区和迟滞区时,阀门才会突然跳动至D位置,并且继续移动。由于阀门运动的速度很慢,阀门在D-E段可能会再次出现迟滞,此时只需克服迟滞,阀门就可以继续运动。
综上所述,迟滞具有的特性如下:对于变化的输入量,阀门在平滑运动之前会出现先静止不动然后突然跳动的现象,这种跳动是由于机械系统的静摩擦力造成的。
二、迟滞模型的建立
2.1模型的合理性
阀门迟滞会引起控制回路振荡。如果克服了迟滞,阀门将会发生跳动,然后继续跟随控制信号或者在相同方向再次粘滞。在这个过程中,被控量将会超过设定值。由于控制回路的负反馈作用,控制量将会向相反方向变化,直到阀门再次发生跳动。控制器的这种作用将使得阀门在一个较小的输入范围内工作,并引起控制器输出和被控量在它们的稳定值附近振荡。