Process gain и направление действия
Цель: Изучить тему «Process gain и направление действия» и закрепить её практическими заданиями и самопроверкой.
2 акад. часа чтение и разбор теории, решение задач, работа со схемой или виртуальным стендом и проверка понимания.
Основной материал
Steady-state process gain K = change output / change input. Sign tells direction. Positive gain: input increase raises output. Negative: input increase lowers output.
Example
Opening heating valve raises temperature -> positive process gain. Opening cooling valve lowers temperature -> negative gain. Controller action direct/reverse must correspond to sign and fail-safe architecture.
Nonlinear gain
K may change with operating point. Valve characteristic, heat transfer and pressure relationships make process gain different at 20 % and 80 % load. This complicates fixed PID tuning.
Практическая работа
Valve changes 40 -> 50 %, steady temperature 70 -> 75 °C. Calculate gain in °C/%valve. Then at 70->80 % valve temperature 85->87 °C. Compare gains.
Самопроверка
• Что такое process gain?
• Что показывает sign?
• Почему gain может быть nonlinear?
• Как operating point влияет?
• Почему controller action must match sign?
Что нужно запомнить
- Steady-state process gain K = change output / change input.
- Opening heating valve raises temperature -> positive process gain.
- Opening cooling valve lowers temperature -> negative gain.
- Controller action direct/reverse must correspond to sign and fail-safe architecture.
- Valve characteristic, heat transfer and pressure relationships make process gain different at 20 % and 80 % load.