控制系統(tǒng)技術(shù)概論第3章69~81翻譯

1、第3章通用 - 系統(tǒng)組件的要素 目的： 控制系統(tǒng)通常包括多種不同類型的組件中。在一個(gè)溫度控制環(huán)路，例如，處理和主傳感器是熱的系統(tǒng)中，溫度變送器和控制器是電氣系統(tǒng)，并且最終控制元件包括流體流量（氣壓）和機(jī)械系統(tǒng)。這個(gè)品種的控制系統(tǒng)內(nèi)的組件的可能復(fù)雜化的控制環(huán)路的分析和設(shè)計(jì)。電阻，電容，慣性（或電感在電氣系統(tǒng)）和死區(qū)時(shí)間：幸運(yùn)的是，這些不同的系統(tǒng)的行為是由四個(gè)相同的共同要素來確定。在一個(gè)系統(tǒng)中這些基本要素的影響是類似的任何其他系統(tǒng)中的元件相同的元件的影響。因而熱敏電阻和電容具有相同的效果在熱系統(tǒng)中的電阻和電容在電氣系統(tǒng)。 本章節(jié)的目的是為你提供確定為以下類型的系統(tǒng)的四個(gè)基本要素的值的裝置：電，熱，

2、液體流量，氣體流量，以及機(jī)械。讀完本章后，你將能夠 定義以下各系統(tǒng)的四個(gè)共同要素 電動(dòng) 液體流 氣體流量 熱 機(jī)械 使用圖表確定 電阻 液體流動(dòng)阻力 氣體流動(dòng)阻力 機(jī)械阻力 使用計(jì)算機(jī)程序來確定 液體流動(dòng)阻力 熱電阻 69 第一章。 3系統(tǒng)組件的共同要素 使用計(jì)算器來確定 液體流電容 氣體流量電容 熱容 電氣死區(qū)時(shí)間延遲 液體流動(dòng)死區(qū)時(shí)間延遲 固體流動(dòng)死區(qū)時(shí)間延遲 引言 大多數(shù)控制系統(tǒng)組件適合以下類型之一：電氣，機(jī)械，液體流量，氣體流量，或熱。一個(gè)特殊的控制系統(tǒng)可以包括兩個(gè)，三個(gè)，甚至五種不同類型的組件。組件類型的這種組合可以做出控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)要困難得多，但事實(shí)并非如此。這樣做的原因幸運(yùn)

3、的情況是，一種類型的組件的行為是類似的任何其他類型的組件的行為。這種類似的行為由四種元素的常用的五種類型的組件來確定的。這四個(gè)要素是電阻，電容，慣性（或電感），和死區(qū)時(shí)間延遲。這些“基本”元素五個(gè)組件類型的一些知識(shí)會(huì)在了解控制系統(tǒng)組件的行為非常有用。 本章提供了方程和必要的計(jì)算五種成分的元素的信息。該方程的每個(gè)元素都包含在一個(gè)盒子里，使他們很容易找到。所有的條款內(nèi)框定義和單位已包括每學(xué)期。例子包括展示如何完成的計(jì)算。計(jì)算機(jī)程序包括用于計(jì)算液體流動(dòng)性和耐熱性。 對于每種類型的組件，這四個(gè)元素中的三個(gè)變量來定義。第一變量定義物質(zhì)，能量，或距離的量。第二個(gè)變量定義傾向于移動(dòng)或更改數(shù)量可變的驅(qū)動(dòng)力或潛

4、力。第三個(gè)變量是時(shí)間。例如，在液體流動(dòng)分量，數(shù)量變量是液體，可以被移動(dòng)和潛在變量是壓力降，往往會(huì)引起液體流動(dòng)的容積。表3.1名稱的三個(gè)變量對于每個(gè)5種組分組成。表3.2列出了符號和單位為用來定義四個(gè)元素的各種系統(tǒng)參數(shù)。 表3.1和諧社會(huì)的三個(gè)變量來確定四 元素為組件的每個(gè)類型 變量 的組件數(shù)量的潛在時(shí)間類型 秒。 3.1簡介 71 區(qū)（管道） 區(qū)域坦克<） 管的直徑）直徑或距離潛在的摩擦系數(shù)力 重力加速度 熱膜系數(shù) 高度 當(dāng)前 長度 塊 分子量 壓力 貴妃 熱流量體積流量比熱石灰 溫度 速度 量 質(zhì)量流量 粘度（絕對）3 密度 平方米（平方米） 平方米（平方米） 米（m） 米（m） 伏（

5、V） 因次牛頓（N） 每平方秒米（米/秒“）瓦/平方米開爾文（W/M2 K）米（m） 安培（A） 米（m） 千克（kg） 因次帕斯卡（Pa或N/m2） 庫侖（C） 功率（W） 每秒立方米（立方米/秒）焦耳/千克開爾文（J /公斤K）二（S）R> 攝氏度或開爾文（°G或K） 米每秒（米/秒） 立方米（立方米）; 每秒千克（kg /次） 帕斯卡秒（帕s）每立方米（公斤/米“）2千克，T 平方尺（平方尺） 平方尺（平方尺） 英尺（英尺） 英尺（英尺） 伏（V） 無量綱鎊（力）（IBF） 每平方秒英尺（ft/s2） BTU /平方尺華氏度（Btu/ft2 F）腳（英尺） 安培（A） 英

6、尺（英尺） 龐德（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（LBM） 無量綱 鎊（力）每平方尺（lbf/ft2）庫侖（C） BTU / Kour（Btuylir） 每秒立方英尺（立方英尺/秒，T英熱單位/磅華氏度（BTU /磅F） 秒 華氏或蘭（°F或R） 每秒英尺（英尺/秒） 立方fodt（FT3） 龐德（質(zhì)量）每秒（磅/秒） 龐德（質(zhì)量）每英尺秒（磅/英尺S）Popnd（質(zhì)量）每立方英尺（lbm/ft3） 注：請參閱附錄B的替代單位和c®tivefsions。一個(gè)絕對粘度也稱為動(dòng)態(tài)粘度： 電阻是一個(gè)反對物質(zhì)或能量的運(yùn)動(dòng)或流動(dòng)。它是由潛力，使在數(shù)量變動(dòng)一單位所需要的金額計(jì)量感動(dòng)每一秒。電阻是橫跨移動(dòng)電

7、荷的1更庫侖通過該組件需要一個(gè)組件的端子的增加電壓的每個(gè)第二（即，增加電流通過1安培，或1A）。液體的流動(dòng)阻力是兩點(diǎn)沿規(guī)定每秒1立方米（立方米/秒）通過管道以增加流量管之間的增加的壓降。氣體流動(dòng)阻力增加的兩點(diǎn)沿規(guī)定為每秒1千克（kg / s）的通過管道，以增加流速的管之間的壓力降。熱阻的增加跨越所需的每秒1焦耳（焦耳/秒），通過所述壁部，以增加熱流的壁部的溫度差。機(jī)械阻力是在施加規(guī)定的1米/秒，以增加物體的速度的物體上的力的變化。 電阻的測量是在潛在的要求產(chǎn)生一個(gè)單位的電流，液體流量，氣體流量，熱流量或流速的量計(jì)。 表3.2參數(shù)用來定義四個(gè)元素Symbal名國際單位英制單位 第一章。 3系統(tǒng)組

8、件的共同要素 電容是物質(zhì)，能量，或使在電勢的單位變化所需要的距離的量。它表示在數(shù)量上的變化和潛在的相應(yīng)變化之間的關(guān)系。電容不應(yīng)該混淆與能力，這是總的材料或設(shè)備的能量保持能力。如果說一個(gè)酒壺固定1升（L）的，我們統(tǒng)計(jì)，ING其容量。如果我們說，100的液體立方米必須由1 N/m2被添加到罐中，以增加壓力，確保在下面我們說明坦克的電容。 電電容電荷必須存儲(chǔ)在電容器中，以在折痕其電壓由1 V.液體電容是立方米的液體thiat必須被添加到一個(gè)容器由1帕斯卡以增加壓力的庫侖。氣體容量是氣體必須被添加到罐1帕的熱容量以增加壓力的千克是熱能必須被添加到對象以1，以提高其溫度的量機(jī)械校準(zhǔn)電容是彈簧的壓縮要求1

9、 N.增加彈簧力的大?。ㄒ悦诪閱挝唬?電容的單位是物質(zhì)，能量，或使在電勢的單位變化所需要的距離的量計(jì)。 慣性，慣性，或電感是反對在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。據(jù)測定，在潛在的需要，以產(chǎn)生在其中將一定量的移動(dòng)速度的單位變化量而言。此元素是通常重要的電氣和機(jī)械系統(tǒng)，液體和氣體系統(tǒng)有時(shí)很重要，通常忽略了熱系統(tǒng)。術(shù)語電感是用于電力系統(tǒng)中，術(shù)語聲質(zhì)量是用于流體系統(tǒng)中，并且術(shù)語慣性是使用機(jī)械系統(tǒng)。 電電感兩端需要增加每個(gè)第二電流通過1A的電感器電壓的增加。液體流動(dòng)聲質(zhì)量是兩點(diǎn)沿由1 m3/s/s加快流速所需的配管之間的增加的壓降。機(jī)械慣性是需要產(chǎn)生1米/秒/秒的加速度增加的力量。 慣性，聲質(zhì)量，或電感的測量是在潛在的

10、需要增加電流，液體流量，氣體流量或速度由每秒一個(gè)單位的數(shù)量計(jì)算。 死區(qū)時(shí)間是出現(xiàn)在一個(gè)分量的輸入信號的時(shí)間和對應(yīng)的響應(yīng)出現(xiàn)在輸出端的時(shí)間之間的時(shí)間間隔。一個(gè)純粹的死區(qū)時(shí)間元素不改變信號的幅度;的信號僅改變定時(shí)。每當(dāng)質(zhì)量或能量被輸送從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)發(fā)生死區(qū)時(shí)間。這是所需的質(zhì)量或能量從輸入位置行進(jìn)到輸出位置的時(shí)間。死區(qū)時(shí)間也被稱為運(yùn)輸時(shí)間，純滯后，或距離，速度滯后?？刂谱兊盟罆r(shí)間的增加越來越困難。 如果v是質(zhì)量或能量和D是的速度行進(jìn)的距離，在死區(qū)時(shí)間延遲等于由速度除以距離： （3.1） 秒。 3.2電氣元件 73 第3.2節(jié)說明了電傳輸線的死區(qū)時(shí)間延遲。 的死區(qū)時(shí)間的影響是由死區(qū)時(shí)間延遲（TD）來

11、延遲輸入信號， 考慮到系統(tǒng)的5個(gè)死區(qū)時(shí)間延遲。讓/ I（f）是輸入信號和FA（t）的表示的輸出信號。的（F）表示/）和/ 0具有不同的值在不同的時(shí)間。如果百萬噸）是5在時(shí)刻t0sy然后/ O（0將為5在f = 5秒。lifiit）是7在f = 5秒，/ O（0將7在時(shí)間t = 10秒。幾個(gè)多個(gè)時(shí)間間隔如下所示。 有趣的是要注意，在每種情況下，/ 0（F）= - 5）或更一般地， FO（T） - RRF） - 這個(gè)等式通常用來表示一個(gè)死區(qū)時(shí)間的過程。簡單地說，它表示的概念，即在任意時(shí)刻t的輸出是相同的，輸入是TD之前時(shí)間t，即，在時(shí)間t - TD。 電氣元件 電阻是材料而妨礙電流流動(dòng)的該屬性。電

12、阻的單位是歐姆。良導(dǎo)體具有低電阻;絕緣子具有非常高的電阻。電阻（R）是由歐姆定律，所施加的電壓（E）之間的比例的聲明，以及所產(chǎn)生的電流（i）于線性電阻元件來表示。方程（3.2）是歐姆定律的一般形式，而方程（3.3）是作為電阻的定義更為方便。 E IR，五 - （3.2） =（3.3） 我 表示為 = IR，歐姆定律是通過原點(diǎn)的直線與R的斜率（見圖3.1A）的方程。電阻可以通過尋找任何兩點(diǎn)在圖上，如點(diǎn)a和點(diǎn)b在圖3.1A之間的斜率來確定。的電阻等于點(diǎn)A和B之間的電壓增加，AEY除以相同的兩個(gè)點(diǎn)，A /之間的電流增加。這給了我們一個(gè)稍微不同的定義性，給出 R - T»（3 * 4） A2

13、 線性寬厚的）電阻 電流（/）圖3.1圖形決心 的非線性元件線索組件的線性和非線性ELEC-b）的電阻的電阻。 當(dāng)電阻元件是非線性的（見第1.6節(jié)），阻力的確定變得更為復(fù)雜，并且方程（3.3）和（3.4）給大家?guī)淼淖枇Σ煌闹?。圖3.1B示出了非線性電阻元件。如果我們用等式（3.3）來計(jì)算電阻，得到電阻值，這個(gè)值是相等的直線從原點(diǎn)到工作點(diǎn)的斜率。我們稱此為元素的靜態(tài)電阻。在一個(gè)控制系統(tǒng)中，操作通常局限于周圍的工作點(diǎn)的微小變化。在這種情況下，操作也大致沿著相切的曲線在工作點(diǎn)處，而不是沿直線從原點(diǎn)到工作點(diǎn)。從切線的斜率獲得的電阻被稱為元件的工作點(diǎn)的動(dòng)態(tài)阻力。非線性元件的動(dòng)態(tài)電阻是比靜態(tài)電阻距離為

14、控制系統(tǒng)的分析更準(zhǔn)確。在這本書的其余部分，短期阻力將意味著動(dòng)態(tài)電阻。 秒。 3.2電氣元件 75 例子 3.1 解 示例 3.2 解 動(dòng)態(tài)電阻可以通過圖形使用等式（3.4）來確定，如圖3.1B。用切線開始在工作點(diǎn)，并選擇一個(gè)第二點(diǎn)上的切線。確定增加的電壓，厶，并且增加電流，A /，這兩個(gè)點(diǎn)之間。動(dòng)態(tài)電阻等于閡由A /分，如公式（3.4）。 動(dòng)態(tài)電阻的數(shù)學(xué)確定使得一個(gè)事實(shí)，即該衍生物在一個(gè)點(diǎn)上的值等于切線的該點(diǎn)處的斜率，如由下式給出使用 （3.5） 噯 等式（3.5）將被理解為意味著動(dòng)態(tài)電阻等于相對于電流的電壓變化率。 電氣元件是已知的具有線性伏安曲線圖。用24伏的測試應(yīng)用到組件的端子導(dǎo)致12

15、mA的電流測量值。確定組件的電阻。 的伏安曲線是一條直線，所以公式（3.3）適用于： “E 24伏 R 1 = - = - =2000英尺 我0.012 一個(gè)燈泡是電氣元件具有非線性伏安圖的一個(gè)例子。電 非線性元件的電阻可以使用等式（3.4）有很小的增量近似 換貨電壓，自動(dòng)曝光和由此產(chǎn)生的微小增量電流，A /的。確定光的阻力 燈泡在6 V從以下資料： 5.95 V產(chǎn)生一個(gè)0.500 05 V結(jié)果在0.504一 AE; 6.05五 - 5.95 V = 10 V AI = 0.504A - 0.500 A = 0.004 ，10 V “瓦：麗惑洲 電電容的電荷（Q C），以使一個(gè)單元增加的電勢V

16、）所需的量。電電容的單位是法拉（F）。 電容 - C = - （丄. 的等式（3.6）的結(jié)果在電壓和電流中的電容之間的關(guān)系如下一個(gè)簡單的操作： AQ _ CAe必需 AR 其中AF =時(shí)間，使時(shí)間間隔內(nèi)的Ar負(fù)責(zé)I =平均電流將水轉(zhuǎn)變所需的秒 76 第一章。 3系統(tǒng)組件的共同要素 示例 3.3 解 如果Ar是縮小直至趨近于零，A / AF成為DQ / DT，電量變化的瞬時(shí)速度; I成為I，瞬時(shí)電流;和AE / AF變得DE / DT時(shí)，在，潛在的變化瞬時(shí)速度。 DQ德 /才.（3.V 等式（3.7）將被理解為意味著電流通過電容器等于約電容器兩端的電壓相對于時(shí)間的變化的pacitance（C）倍

17、的速率。方程（3.7）是用在電路分析中作為電容器的模型之一。下面的示例顯示了如何方程（3.7）可以用來解釋的電壓和電流的電容器之間的90°相位差。 讓<？ = A罪嬰兒床 德。 “ 然后DT C0S + 90。） 且i = CAA）罪OJT屮90。） 因此，目前我在一個(gè)電容器90°帶領(lǐng)電壓e。 一個(gè)電流脈沖以0.1mA的振幅和0.1秒的持續(xù)時(shí)間被施加到電電容器。電容器兩端的電壓從0V由電流脈沖增加至25訴確定電容器的電容（C）。 - ： C - （0.1×10-3 A_H）= 0.4×106 AS / V = 0.4令 電氣電感須出示每一秒為單位增

18、加電流的電壓。電氣電感的單位是亨利（H）。方程（3.8）和（3.9）定義的電壓 - 為電感電流的關(guān)系。 A / É 1 - （3.8） AF E， L與（3.9） DT 等式（3.9）將被理解為意味著，通過一個(gè)電感器的電壓等于電感（L）倍的電流的變化率，通過相對于時(shí)間的電感。方程（3.9）是用在電路分析作為電感器的模型之一。下面的示例顯示了如何方程（3.9）可以用來解釋的電壓和電流的電感器之間的90。相位差。溶膠“ 秒。 3.2電氣元件 77 0 輸入信號 0 輸出信號 死區(qū)時(shí)間延遲TD-DA）P秒 D =該行的長度，米 VP =信號的速度，米/秒 讓 然后 以及e 因此，電壓e會(huì)導(dǎo)

19、致電流i = A罪嬰兒床 敖）COS嬰兒床 = LA（鄰罪（CUF + 90°）通過一個(gè)電感90°。 實(shí)施例的電壓脈沖提供5伏和0.02個(gè)持續(xù)時(shí)間的幅度被加到一個(gè)incjuctor。假設(shè)電感器的電阻可以忽略不計(jì)，并確定電感（L）：當(dāng)前3 4槽的電感是由電壓脈沖mcreased從1 A至2.1。 解 方程（3,8）可被用于確定L。 T A / A L - 在 芯房顫 L =ë - A; （5 V） 0.02 2.1 A - 1 A， 0.0909 VS / A _ 0.0909 電死區(qū)時(shí)間延遲是由它引起的需要的信號從源到目的地（圖3.2）的時(shí)間的延遲。雖然電信號在巨

20、大的速度（2×1083×108米/秒）行進(jìn)，電信號的傳輸時(shí)間構(gòu)成死區(qū)時(shí)間延遲具有在某些系統(tǒng)中重要的后果。在數(shù)字式計(jì)算機(jī)的電路，在傳輸線的延遲是。有時(shí)用來延遲的信號故意來完成所需的邏輯功能。在大多數(shù)控制系統(tǒng)，然而，電死區(qū)時(shí)間的影響是可以忽略的，因?yàn)橄啾扔谙到y(tǒng)的其他部分的延遲的延遲是如此之小。 距離（/） 碼頭<> 輸入 VP 輸出-O端子 傳輸線 9P3I0.UIV 圖3.2電死區(qū)時(shí)間單元：傳輸線。 78 第一章。 3系統(tǒng)組件的共同要素 示例 3.5 解 一個(gè)信號在傳輸線的速度被稱為傳播（VP）的速度。如前所述，VP 2×108和3×108米/

21、秒之間變化。線的死區(qū)時(shí)間延遲等于信號行進(jìn)（D）除以傳播（VP）的速度的距離。 禮我纖二 確定一個(gè)600米長的傳輸線的死區(qū)時(shí)間延遲，如果傳播速度是2.3×108米/秒。 確定一個(gè)信號從位于從地球站2000公里接收到信號空間飛行器的死區(qū)時(shí)間延遲。信號的傳播在3×108米/秒。 公式（3.1）適用。 600米 ×108米/秒2.61血統(tǒng) 2.61×10' 公式（3.1）適用。 小號«Ç。 3.3 Uquid流量薩爾瓦多«米«NTS 79 哪里 Ç ð 提供 噯 A / O MKritance，

22、F dis4aivc«的輸入和輸出之間， 施加的電壓，V 變化在應(yīng)用voluge，V 瞬時(shí)電流，A 改變電流，A 在間隔AF，一平均電流 電感。 變化負(fù)責(zé)，C 阻力。氯 的時(shí)間間隔，S 死區(qū)時(shí)間延遲，S 旅游，米/秒的速度 液體流元素 液體的流動(dòng)阻力是管道，閥門，或限制其屬性而妨礙液體的流動(dòng)。據(jù)測定，在增加的，使一個(gè)單位增加流量所需的壓力方面。在SI單位為液體的流動(dòng)阻力是“帕斯卡秒/立方米?！庇鴨挝皇恰懊科椒接⒊? EFS”，其中每平方尺的意思是“磅每平方英尺”和CFS的意思是“每秒立方英尺?！币粋€(gè)更實(shí)用英語單元是“磅/加侖，其中PSI的意思是”磅每平方英寸“和GPM的意思是”每分

23、鐘加侖。* 液體電阻是由壓降和所表達(dá)的流式的流量之間的關(guān)系來確定。有兩種不同類型的流：層流和紊流。每個(gè)人都有這不同的流動(dòng)方程，因此不同的液體阻力。當(dāng)流體的速度是比較低的，并在層中的液體流動(dòng)發(fā)生層流。一種有色的染料注入到層流的中心將與液體移動(dòng)，仍然集中在中心。當(dāng)流體的速度是比較高的，液體不能在層流發(fā)生湍流。一種有色的染料注入到湍流的中心被很快混合在整個(gè)流動(dòng)的流體。 發(fā)生流的類型取決于四個(gè)參數(shù)：流體，p的密度;該管的內(nèi)徑，D 流體，/ x的絕對粘度;以及所述流動(dòng)的流體，訴的平均速度這四個(gè)參數(shù)被安排在一個(gè)稱為雷諾數(shù)*量綱分組 PVD 雷諾數(shù)= - （3.10） 417r = 2一一 ，米/秒 （3.

24、11） *為了表明雷諾數(shù)是無量綱的，我們必須表示粘度單位（帕付費(fèi)）公斤，男，SUID s條款如下： 霸。 S = N/m2 S = （公斤。M/S2）/平方米 S =公斤/（MS） TT，.，噸（P （kg/m3）的（米/秒）（米）廣kgYm3Ys， KGA至于/ *無量綱 - 雷諾數(shù)J =公斤/（MS）單位 3.12×10“G （注：Q必須以M-VSEC） 在0 = 60保留時(shí)間= 1.87 x I07 40 60 80 流量（每秒0立方厘米=每第二個(gè)X I06立方米） 每秒立方厘米（=每秒×106立方米） 圖壓力33圖對比流速層流是線性的。液體的流動(dòng)阻力等于圖線的斜率和

25、是恒定的流速的所有值。 發(fā)生層流時(shí)的雷諾數(shù)的值小于2000。發(fā)生湍流時(shí)的雷諾數(shù)的值大于4000。層流和湍流之間的過渡發(fā)生時(shí)，雷諾數(shù)有2000和4000之間的值。圖的壓力相對于流速為層流和湍流示于圖3.3和3.4。 Ñ帕斯卡秒立方米 J I I 1 800600I200G 租賃英鎊 doip alassald 圖壓力3.4圖表與流速湍流是非線性的。液體的流動(dòng)阻力等于相切的曲線上的任何一點(diǎn)的斜率。紊流阻力增大的流量增加。 參S®C。 3.3液體流元素81 液體的流動(dòng)阻力可以圖形中相同的方式作為電阻測定。在圖3.3和3.4中，曲線的斜率是該液體的流動(dòng)阻力。的LAM-INAR流圖是

26、線性的，且電阻具有用于所有流速為恒定值。的湍流流圖是非線性的，該電阻增加的流速增加。 在圓管層流的流動(dòng)方程由方程（3.12）（稱為哈根 - 泊肅葉定律）給出。的層流阻力，由方程（3.13）給出，是一個(gè)常數(shù)，它取決于三個(gè)參數(shù)：絕對粘度，/ JL，配管，d和配管的長度，/的內(nèi)徑。 P = RLQ，帕（3.12） 128 IXL。 RL =，帕s/m3（3.13） 為紊流在圓管的流動(dòng)方程由方程（3.14）（稱為范寧方程式）給出。紊流阻力，由式（3.15）和（3.16）給出，明顯地比層流阻力更加復(fù)雜。湍流阻力取決于流速，的Qy和紊流系數(shù)，千噸。紊流系數(shù)取決于四個(gè)參數(shù)：液體密度，磷;管的長度，/;管，D

27、 和一個(gè)稱為摩擦系數(shù)因子的內(nèi)徑，/摩擦系數(shù)取決于管道，雷諾數(shù)和管道的內(nèi)部的平滑的直徑。摩擦系數(shù)表在這里，如表3.3包括在內(nèi)。 P = KtQ2 帕（3.14）保留時(shí)間= 2KtQ，帕s/m3（3.15） 8P / Z帕S2。 / 7， KT = - G-（或kg/m7）（3.16） TT A M 的液體的流動(dòng)阻力和壓降的計(jì)算開始的雷諾數(shù)的測定。如果雷諾數(shù)小于2000時(shí)，流動(dòng)是層流和方程（3.12）和（3.13）的使用。如果雷諾數(shù)大于4000時(shí)，流動(dòng)是湍流 摩擦系數(shù)表3.3的值（F） 資料來源：L. F.穆迪。 “摩擦因素對管流，”ASME交易，卷。 66號8,1944，第671。雷諾數(shù)PVD

28、/ / X 108 第一章。 3系統(tǒng)組件的共同要素 V V V V V 70252V6V.6V 6.8141725 0.120 0.0414一0.0308一0.0250一0.0144一一0.00935一0.0076一0.00382一0.00294 0.00244一個(gè)一個(gè) SccHod 3J 第十一十個(gè)組件進(jìn)行測試以將電壓施加到各成分并測量產(chǎn)生的電流，以確定其電阻值。每個(gè)部件上的電壓緩慢升高，直到電壓乘以電流網(wǎng)UAL至0.25的產(chǎn)物（消散在一個(gè)組件的功率叫UAL到這個(gè)產(chǎn)品，所以各成分散失|瓦特測量時(shí)作出）。使用公式（3.3）來確定靜態(tài)再 第二時(shí)間與當(dāng)前減少了50。使用等式（3.3）來確定使用降低

29、電壓和下面列出的電流值每個(gè)組件的靜態(tài)阻力。與那些從練習(xí)3.1比較減少的靜態(tài)電阻值和標(biāo)記每個(gè)組件作為線性或非線性的（一個(gè)組件是線性只有當(dāng)兩個(gè)電阻值相等）。 3 * 3在習(xí)題3.1和3.2，您使用公式（33）計(jì)算的10組件的靜態(tài)電阻。當(dāng)我們的 - alyze和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，我們使用動(dòng)態(tài)電阻 距離，在工作點(diǎn)，而不是靜態(tài)阻力。在本練習(xí)中，您將計(jì)算10組件大約在給小傳日記“精確的3.1工作點(diǎn)值的動(dòng)態(tài)電阻。電壓和稍上方和下方的工作點(diǎn)的電流值如下所列。使用等式（3.4）來確定各成分的動(dòng)態(tài)電阻。 比較在練習(xí)3.1,3.2，和3.3的10組件的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)電阻值。討論的線性和非線性元件的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)電阻之間的關(guān)系。

30、 以下數(shù)據(jù)中的非線性電阻器的試驗(yàn)中獲得。噸 我 伏0 5 10 15 20 25 ;：1， 安培0 0.323 0.626 0.914 1.19 1.45 繪制伏安曲線圖。用切線法確定在10和20 V的電阻 的電流，I，施加到電容器的t秒的持續(xù)時(shí)間。該電流脈沖給E 增加了電壓電容兩端到E2伏。確定電容器的電容量為每個(gè)i的下列值，噸，前和e2的，C。 I T前 0.36毫安 0.22毫安 2.10毫安 1.50毫安 12.4毫安 - I，。 ，S;。 s m.20844809 Ø丨鄰一 0 V 0 V 所以y 20 V OV 16 V 240 V 120 V 80 V 90 V 練習(xí)題

31、 V，V，V，V，V 2 8 3 9 7 5 2 0 16 O.1 * C42.3。 練習(xí) 109 3J的電壓脈沖以電子伏特的振幅和t秒的持續(xù)時(shí)間被施加到電感器。該電流通過電感從我增加了，到3-12安培。假設(shè)電感器的電阻可忽略不計(jì)。確定電感，L，電感器的每個(gè)電子，噸以下的值，它和i2。 確定死區(qū)時(shí)間延遲的電信號傳輸?shù)木嚯x，D的下列值，并傳播速度，可達(dá)。 25公里，2.8×108米/秒 2 * 105千米，3.0×108米/秒 2000英尺，2.4×108米/秒 12000英里，2.2×108米/秒 200，2.7×108米/秒 第33 確定雷諾

32、數(shù)，液體阻力，并且對于以下每個(gè)條件組的壓降。下面的縮寫：管，用于平滑管，管道用于商業(yè)管，LPM為升每分鐘，和gpm為每分鐘加侖。 內(nèi)流 確定液體的電容為下列每個(gè)條件組。 確定死區(qū)時(shí)間延遲為下列每個(gè)液體流動(dòng)條件集。 流量管徑管長 6.33E - 4立方米/秒 Ñ9.12E - 4立方米/秒 。 3.18E - 4立方公尺/秒 17.10 LPM 5.12 LPM 10.64 LPM 第3.4節(jié) 得到用于氣體流動(dòng)系統(tǒng)中使用以下的數(shù)據(jù)集。使用公式（3.26）來確定湍流系數(shù)，Kg的值，每個(gè)數(shù)據(jù)集。 3.175厘米15米 2.540厘米20米 1.590厘米8米 1.905厘米4米 0:952厘米5米 1.270厘米10米 110 第一章。 3系統(tǒng)組件的共同要素 氮 二氧化碳 空氣 氦 第3.5節(jié) 確定單元的熱阻，總熱阻，總熱流，并為每個(gè)下面的復(fù)合壁秒的熱流動(dòng)的方向。行動(dòng)（見圖3.7）。