[过程控制系统与仪表]第5章_被控对象的数学模型
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Q1
Q1
t h
h
Q2
t
液位系统
液位变化曲线
过程控制系统与仪表 第5章
自平衡能力： 过程在输入量作用下，平衡状态被破坏后，无须人或仪器的干扰，依靠过 程自身能力，逐渐恢复达到另一新的平衡状态，此特性称为自平衡能力
无自衡能力
有自衡能力
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性的类型
2. 无自衡的非振荡过程
在阶跃信号的作用下，被控变量C (t)会一直上升或下降，
过程控制系统与仪表 第5章
过程数学模型的建立
微分方程建立的步骤归纳如下： ⑴ 根据实际工作情况和生产过程要求，确定过程的输入变量和输出变量。 ⑵ 依据过程的内在机理，利用适当的定理定律，建立原始方程式。 ⑶ 确定原始方程式中的中间变量，列写中间变量与其他因素之间的关系。 ⑷ 消除中间变量，即得到输入、输出变量的微分方程。
关的平衡方程，从而获取对象的数学模型。
过程控制系统与仪表 第5章
过程数学模型的建立
机理分析法： 机理分析法是通过对过程内部机理的分析，推导出描述过程输入 输出变量之间关系的数学模型。 针对不同的物理过程，可采用不同的定理定律。
如电路采用欧姆定律和可希霍夫定律；
机械运动采用牛顿定律； 流体运动采用质量守恒和能量守恒定律； 传热过程采用能量转化和能量守恒定律等。
过程控制系统与仪表 第5章
被控对象 在工业生产中，被控对象（简称对象）泛指工业 生产设备。常见的设备:各类热交换器、塔器、反应器、 贮液槽、各种泵 、压缩机等。一些生产过程容易操作， 工艺变量能够控制得比较平稳；另一些生产过程却很 难操作，工艺变量会产生大幅度的波动，稍有不慎就 会超出工艺允许范围而影响生产工况，甚至造成生产 事故。只有充分了解和熟悉了生产工艺过程，明确了 对象的特性，才能得心应手地操作生产过程，使生产 工况处于最佳状态。因此，研究和熟悉常见控制对象 的特性对工程技术人员来说有着十分重要的意义。
过程控制系统与仪表 第5章
一般说来，用于控制的数学模型并不一 定要求非常准确。因为闭环控制本身具有 一定的鲁棒性，对模型的误差可视为干扰， 而闭环控制在某种程度上具有自动消除干 扰影响的能力。
过程控制系统与仪表 第5章
5.2建立被控过程数学模型的基本方法
求对象的数学模型有两条途径：
型。 机理法：根据生产过程的内部机理，列写出有 测试法：通过实验测试，来识别对象的数学模
cent
K反映了输出变化的幅度
过程控制系统与仪表 第5章
#1举例的simulink仿真（续）
H (s) R Qi ( s) RAs 1
时间常数T反 映了输出变化 的快慢
过程控制系统与仪表 第5章
过程控制系统与仪表 第5章
单容对象的阶跃响应曲线
1. 2. 3. 4.
自衡的非振荡过程 无自衡的非振荡过程 有自衡的振荡过程 具有反向特性的过程
（过程特性通常在阶跃信号的作用下的表现）
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性的类型
1.自衡的非振荡过程
在阶跃信号的作用下，被控变量C (t)不经振荡，逐渐向新的稳
态值C(∞)靠拢。
C(t)
C(∞)
t
自衡的非振荡过程
过程控制系统与仪表 第5章
第5章 被控过程的数学模型
在过程控制中，被控过程（简称过程）乃是工业生产 过程中的各种装置和设备，例如换热器、工业窑炉、蒸汽 锅炉、精馏塔、反应器等等。被控变量通常是温度、压力、 液位、成分、转速等。被控对象内部所进行的物理、化学 过程可以是各式各样的，但是从控制的观点看，它们在本 质上有许多相似之处。 在生产过程中，控制作用能否有效地克服扰动对被控 变量的影响，关键在于选择一个可控性良好的操作变量， 这就要对被控对象的动态特性进行研究。因此，研究被控 对象动态特性的目的是据以配置合适的控制系统，以满足 生产过程的要求。
过程控制系统与仪表 第5章
列管式卧式加热器
过程控制系统与仪表 第5章
反 应 釜 中 的 加 热 方 式
过程控制系统与仪表 第5章
管式加热炉
过程控制系统与仪表 第5章
精馏塔
过程控制系统与仪表 第5章 东渡而来精馏塔重1240吨 长94米 直径6.9米 用于海南生产聚合级丙烯
过程控制系统与仪表 第5章
过程控制系统与仪表 第5章
压缩机
过程控制系统与仪表 第5章
5.1被控过程数学模型的作用与要求
被控对象大都是生产中的工艺设备，它是控制系 统的重要环节。无论是设计、还是操作控制系统，都 需要了解被控对象的特性。
在经典控制理论中，被控对象的特性一般用单输 入、输出的数学模型描述。最常用的是传递函数。
如果想通过调节阀门1 来控制液位，就应了解进 水流量Q1 变化时，液位h是 如何变化的。
过程控制系统与仪表 第5章
此时，对象的输入量是流入水槽的流量Q1 ，对 象的输出量是液位h。 Q1 W(S) h 机理建模步骤： 从水槽的物料平衡关 系考虑，找出表征h与Q1 关 系的方程式。 设水槽的截面积为A
过程特性的类型
4. 具有反向特性的过程
在阶跃信号的作用下，被控变量C (t)先升后降或先降后升， 即阶跃响应在初始情况与最终情况方向相反。
C(t)
蒸汽
汽包
加热室
t
给水
具有反向特性的过程
具有反向特性的非自衡过程模型
过程控制系统与仪表 第5章
K (T0 s 1) s GP ( s) e s(T1s 1)
发酵罐
过程控制系统与仪表 第5章
被控对象的特性
X r i (s)
被控对象
X c i (s)
通道：输入变量对输出变量的作用途径 控制通道：操纵变量q(t)对被控变量c(t)的作用途径 扰动通道：扰动变量f(t)对被控变量c(t)的作用途径
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性的类型
多数工业过程的特性可分为下列四种类型：
过程控制系统与仪表 第5章
无振荡自衡过程模型
K s GP ( s ) e Ts 1
K GP ( s) e s (T1s 1)(T2 s 1)
K GP ( s ) e s (Ts 1) n
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性的类型
例如 如图所示的通过阀门阻力排液的液位系统
过程控制系统与仪表 第5章
控制系统的控制过程品质主要取决于系统的结构 和系统中各组成环节的特性。
系统特性—是指控制系统输入输出之间的关系。
环节特性—是指环节本身输入输出之间的关系。
干扰f + 给定值
e
－
控制器
执行器
被控对象
被控量
实测值
变送器
控制器 过程控制系统与仪表 第5章 比较 设定值 r(t) 机构 e(t)
Δμ1 1 t Δh K T t
因
H ( s) K μ1 ( s ) Ts 1
则
1 1 (s) s
K 1 H(s) Ts 1 s
t T
时域表达式 Δh K (1 e ) Δμ1
又称一阶惯性特性或单容特性
过程控制系统与仪表 第5章
一阶过程的描述
一阶过程通常的描述方式为：
阀门1
Q10 阀门2 h0 Q20
Ql0= Q20时，系统处于 平衡状态，即静态。 这时液位稳定在h0
过程控制系统与仪表 第5章
假定某一时刻，阀门1突然开大∆μ1 ， 则Q1突然 增大，不再等于Q2，于是 h也就开始变化。
Q1与Q2之差被囤积在水槽中，造成液位上升。 （ Q1 = Kμ∆μ1
当对象的输入输出可以用一阶微分方程式来描 述时，称为单容过程或一阶特性对象。 大部分工业 对象可以用一阶特性描述。
典型代表是水槽的水位特性。
过程控制系统与仪表 第5章
5.3.2.1单容贮液箱液位过程I
如图是一个水槽，水经过阀门l不断地流入水槽， 水槽内的水又通过阀门2不断流出。工艺上要求水槽 的液位h保持一定数值。在这里，水槽就是被控对象， 液位h就是被控变量。
传递函数是指用拉氏变换式表示的对象特性。
被控对象
x r (t)
x c (t)
W (s) =
X c (s)
X r (s)
过程控制系统与仪表 第5章
建立数学模型的目的 在过程控制中，建立被控对象数学模型的目的主要 有以下几种： (l) 设计过程控制系统和整定控制器的参数 (2) 控制器参数的整定和系统的调试 (3) 利用数学模型进行仿真研究 (4) 进行工业过程优化 另外，设计工业过程的故障检测与诊断系统、制 订大型设备启动和停车的操作方案和设计工业过程运 行人员培训系统，等等都也需要被控过程的数学模型。
TS H(S) + H(S) = Kμ1(S)
令：T = ARs ——时间常数； K = KμRs——放大倍数。
写成标准形式 进行拉氏变换 传递函数为：
H ( s) K μ1 ( s ) Ts 1
过程控制系统与仪表 第5章
阶跃相应（飞升）曲线
输入量μ1作一阶跃变化（Δμ1）时，其输出 （Δh）随时间变化的曲线。
扰动 f(t) 广义对象 被控变量
控制装置
测量值 y(t)
u(t)
执行器
q(t)
过程
c(t)
检测元件、变送器
简单控制系统方块图 过程：需要实现控制的机器、设备或生产过程 过程特性：是指被控过程的输入变量（操纵变量或 扰动变量）发生变化时，其输出变量（被控变量） 随时间的变化规律。
过程控制系统与仪表 第5章
K G(s) Ts 1
过程增益K
Qi
H A
Qo
H (s) R Qi ( s) RAs 1
时间常数T
过程控制系统与仪表 第5章
#1举例的simulink仿真
H (s) R Qi ( s) RAs 1
无振荡的自衡过程
Output (cent ) K Input (cent ) O final Oinitial cent I final I initial
式中：
阀门1
Q10 ∆h h0 Q20 阀门2
RS ——阀门2阻力系数；Kμ ——阀门1比例系数；μ1 — —阀门1的开度；
过程控制系统与仪表 第5章
解得 即
d h 1 1 ( K 1 h) dt A Rs
dΔh ARs Δh K μ Rs Δμ1 dt dh T h K1 dt
直到极限值。
C(t)
t
无自衡的非振荡过程
过程控制系统与仪表 第5章
无振荡非自衡过程模型
K s GP ( s ) e Ts
K GP ( s ) e s s(Ts 1)
过程控制系统与仪表 第5章
无自衡的非振荡过程如下图中的液位过程
F1
h(t)
h F2 f(t)
h(0) (a)
t
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性的类型
3. 有自衡的振荡过程
在阶跃信号的作用下，被控变量C(t)会上下振荡，且振荡的幅值逐
渐减小，最终能趋近新的稳态值。有自衡的振荡过程的响应曲线如图所 示。在控制过程中，这类过程不多见，它们的控制也比第一类过程困难 一些。
C(t)
t
有自衡的振荡过程
过程控制系统与仪表 第5章
⑸ 若微分方程是非线性的，需要进行线性化处理。
⑹ 标准化。即将与输入有关的各项放在等号右边，与输出有关的各项放在 等号左边，并按将幂排序。
过程控制系统与仪表 第5章
5.3机理法建模
5.3.1机理法建模的基本原理 通过分析生产过程的内部机理，找出变量之间的 关系。如物料平衡方程、能量平衡方程、化学反应定 律、电路基本定律等，从而导出对象的数学模型。 5.3.2单容过程建模
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性类型
过程控制系统与仪表 第5章
工业过程控制对象的特点
除液位对象外的大多数被控对象本身是稳 定自衡对象； 对象动态特性存在不同程度的纯迟延； 对象的阶跃响应通常为单调曲线，除流量 对象外的被调量的变化相对缓慢； 被控对象往往具有非线性、不确定性与时 变等特性。
过程控制系统与仪表 第5章 与对象有关的两个基 本概念 1．对象的负荷 当生产过程处于稳定状态时，单位时间内流入或流 出对象的物料或能量称为对象的负荷，也叫生产能力。 如液体贮槽的物料流量，精馏塔的处理量，锅炉的出 汽量等等。负荷变化的性质（大小、快慢和次数）也 常被视作是系统的扰动ｆ。负荷的稳定是有利于自动 控制的，负荷的波动（尤其大的负荷）将对工艺过程 产生很大影响。 2．对象的自衡 如果对象的负荷改变后，无需外加控制作用，被控变 量y能自行趋于一个新的稳定值，这种性质被称为对象 的自衡性。有自衡性的对象易于自动控制。
Q1
t h
h
Q2
t
液位系统
液位变化曲线
过程控制系统与仪表 第5章
自平衡能力： 过程在输入量作用下，平衡状态被破坏后，无须人或仪器的干扰，依靠过 程自身能力，逐渐恢复达到另一新的平衡状态，此特性称为自平衡能力
无自衡能力
有自衡能力
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性的类型
2. 无自衡的非振荡过程
在阶跃信号的作用下，被控变量C (t)会一直上升或下降，
过程控制系统与仪表 第5章
过程数学模型的建立
微分方程建立的步骤归纳如下： ⑴ 根据实际工作情况和生产过程要求，确定过程的输入变量和输出变量。 ⑵ 依据过程的内在机理，利用适当的定理定律，建立原始方程式。 ⑶ 确定原始方程式中的中间变量，列写中间变量与其他因素之间的关系。 ⑷ 消除中间变量，即得到输入、输出变量的微分方程。
关的平衡方程，从而获取对象的数学模型。
过程控制系统与仪表 第5章
过程数学模型的建立
机理分析法： 机理分析法是通过对过程内部机理的分析，推导出描述过程输入 输出变量之间关系的数学模型。 针对不同的物理过程，可采用不同的定理定律。
如电路采用欧姆定律和可希霍夫定律；
机械运动采用牛顿定律； 流体运动采用质量守恒和能量守恒定律； 传热过程采用能量转化和能量守恒定律等。
过程控制系统与仪表 第5章
被控对象 在工业生产中，被控对象（简称对象）泛指工业 生产设备。常见的设备:各类热交换器、塔器、反应器、 贮液槽、各种泵 、压缩机等。一些生产过程容易操作， 工艺变量能够控制得比较平稳；另一些生产过程却很 难操作，工艺变量会产生大幅度的波动，稍有不慎就 会超出工艺允许范围而影响生产工况，甚至造成生产 事故。只有充分了解和熟悉了生产工艺过程，明确了 对象的特性，才能得心应手地操作生产过程，使生产 工况处于最佳状态。因此，研究和熟悉常见控制对象 的特性对工程技术人员来说有着十分重要的意义。
过程控制系统与仪表 第5章
一般说来，用于控制的数学模型并不一 定要求非常准确。因为闭环控制本身具有 一定的鲁棒性，对模型的误差可视为干扰， 而闭环控制在某种程度上具有自动消除干 扰影响的能力。
过程控制系统与仪表 第5章
5.2建立被控过程数学模型的基本方法
求对象的数学模型有两条途径：
型。 机理法：根据生产过程的内部机理，列写出有 测试法：通过实验测试，来识别对象的数学模
cent
K反映了输出变化的幅度
过程控制系统与仪表 第5章
#1举例的simulink仿真（续）
H (s) R Qi ( s) RAs 1
时间常数T反 映了输出变化 的快慢
过程控制系统与仪表 第5章
过程控制系统与仪表 第5章
单容对象的阶跃响应曲线
1. 2. 3. 4.
自衡的非振荡过程 无自衡的非振荡过程 有自衡的振荡过程 具有反向特性的过程
（过程特性通常在阶跃信号的作用下的表现）
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性的类型
1.自衡的非振荡过程
在阶跃信号的作用下，被控变量C (t)不经振荡，逐渐向新的稳
态值C(∞)靠拢。
C(t)
C(∞)
t
自衡的非振荡过程
过程控制系统与仪表 第5章
第5章 被控过程的数学模型
在过程控制中，被控过程（简称过程）乃是工业生产 过程中的各种装置和设备，例如换热器、工业窑炉、蒸汽 锅炉、精馏塔、反应器等等。被控变量通常是温度、压力、 液位、成分、转速等。被控对象内部所进行的物理、化学 过程可以是各式各样的，但是从控制的观点看，它们在本 质上有许多相似之处。 在生产过程中，控制作用能否有效地克服扰动对被控 变量的影响，关键在于选择一个可控性良好的操作变量， 这就要对被控对象的动态特性进行研究。因此，研究被控 对象动态特性的目的是据以配置合适的控制系统，以满足 生产过程的要求。
过程控制系统与仪表 第5章
列管式卧式加热器
过程控制系统与仪表 第5章
反 应 釜 中 的 加 热 方 式
过程控制系统与仪表 第5章
管式加热炉
过程控制系统与仪表 第5章
精馏塔
过程控制系统与仪表 第5章 东渡而来精馏塔重1240吨 长94米 直径6.9米 用于海南生产聚合级丙烯
过程控制系统与仪表 第5章
过程控制系统与仪表 第5章
压缩机
过程控制系统与仪表 第5章
5.1被控过程数学模型的作用与要求
被控对象大都是生产中的工艺设备，它是控制系 统的重要环节。无论是设计、还是操作控制系统，都 需要了解被控对象的特性。
在经典控制理论中，被控对象的特性一般用单输 入、输出的数学模型描述。最常用的是传递函数。
如果想通过调节阀门1 来控制液位，就应了解进 水流量Q1 变化时，液位h是 如何变化的。
过程控制系统与仪表 第5章
此时，对象的输入量是流入水槽的流量Q1 ，对 象的输出量是液位h。 Q1 W(S) h 机理建模步骤： 从水槽的物料平衡关 系考虑，找出表征h与Q1 关 系的方程式。 设水槽的截面积为A
过程特性的类型
4. 具有反向特性的过程
在阶跃信号的作用下，被控变量C (t)先升后降或先降后升， 即阶跃响应在初始情况与最终情况方向相反。
C(t)
蒸汽
汽包
加热室
t
给水
具有反向特性的过程
具有反向特性的非自衡过程模型
过程控制系统与仪表 第5章
K (T0 s 1) s GP ( s) e s(T1s 1)
发酵罐
过程控制系统与仪表 第5章
被控对象的特性
X r i (s)
被控对象
X c i (s)
通道：输入变量对输出变量的作用途径 控制通道：操纵变量q(t)对被控变量c(t)的作用途径 扰动通道：扰动变量f(t)对被控变量c(t)的作用途径
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性的类型
多数工业过程的特性可分为下列四种类型：
过程控制系统与仪表 第5章
无振荡自衡过程模型
K s GP ( s ) e Ts 1
K GP ( s) e s (T1s 1)(T2 s 1)
K GP ( s ) e s (Ts 1) n
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性的类型
例如 如图所示的通过阀门阻力排液的液位系统
过程控制系统与仪表 第5章
控制系统的控制过程品质主要取决于系统的结构 和系统中各组成环节的特性。
系统特性—是指控制系统输入输出之间的关系。
环节特性—是指环节本身输入输出之间的关系。
干扰f + 给定值
e
－
控制器
执行器
被控对象
被控量
实测值
变送器
控制器 过程控制系统与仪表 第5章 比较 设定值 r(t) 机构 e(t)
Δμ1 1 t Δh K T t
因
H ( s) K μ1 ( s ) Ts 1
则
1 1 (s) s
K 1 H(s) Ts 1 s
t T
时域表达式 Δh K (1 e ) Δμ1
又称一阶惯性特性或单容特性
过程控制系统与仪表 第5章
一阶过程的描述
一阶过程通常的描述方式为：
阀门1
Q10 阀门2 h0 Q20
Ql0= Q20时，系统处于 平衡状态，即静态。 这时液位稳定在h0
过程控制系统与仪表 第5章
假定某一时刻，阀门1突然开大∆μ1 ， 则Q1突然 增大，不再等于Q2，于是 h也就开始变化。
Q1与Q2之差被囤积在水槽中，造成液位上升。 （ Q1 = Kμ∆μ1
当对象的输入输出可以用一阶微分方程式来描 述时，称为单容过程或一阶特性对象。 大部分工业 对象可以用一阶特性描述。
典型代表是水槽的水位特性。
过程控制系统与仪表 第5章
5.3.2.1单容贮液箱液位过程I
如图是一个水槽，水经过阀门l不断地流入水槽， 水槽内的水又通过阀门2不断流出。工艺上要求水槽 的液位h保持一定数值。在这里，水槽就是被控对象， 液位h就是被控变量。
传递函数是指用拉氏变换式表示的对象特性。
被控对象
x r (t)
x c (t)
W (s) =
X c (s)
X r (s)
过程控制系统与仪表 第5章
建立数学模型的目的 在过程控制中，建立被控对象数学模型的目的主要 有以下几种： (l) 设计过程控制系统和整定控制器的参数 (2) 控制器参数的整定和系统的调试 (3) 利用数学模型进行仿真研究 (4) 进行工业过程优化 另外，设计工业过程的故障检测与诊断系统、制 订大型设备启动和停车的操作方案和设计工业过程运 行人员培训系统，等等都也需要被控过程的数学模型。
TS H(S) + H(S) = Kμ1(S)
令：T = ARs ——时间常数； K = KμRs——放大倍数。
写成标准形式 进行拉氏变换 传递函数为：
H ( s) K μ1 ( s ) Ts 1
过程控制系统与仪表 第5章
阶跃相应（飞升）曲线
输入量μ1作一阶跃变化（Δμ1）时，其输出 （Δh）随时间变化的曲线。
扰动 f(t) 广义对象 被控变量
控制装置
测量值 y(t)
u(t)
执行器
q(t)
过程
c(t)
检测元件、变送器
简单控制系统方块图 过程：需要实现控制的机器、设备或生产过程 过程特性：是指被控过程的输入变量（操纵变量或 扰动变量）发生变化时，其输出变量（被控变量） 随时间的变化规律。
过程控制系统与仪表 第5章
K G(s) Ts 1
过程增益K
Qi
H A
Qo
H (s) R Qi ( s) RAs 1
时间常数T
过程控制系统与仪表 第5章
#1举例的simulink仿真
H (s) R Qi ( s) RAs 1
无振荡的自衡过程
Output (cent ) K Input (cent ) O final Oinitial cent I final I initial
式中：
阀门1
Q10 ∆h h0 Q20 阀门2
RS ——阀门2阻力系数；Kμ ——阀门1比例系数；μ1 — —阀门1的开度；
过程控制系统与仪表 第5章
解得 即
d h 1 1 ( K 1 h) dt A Rs
dΔh ARs Δh K μ Rs Δμ1 dt dh T h K1 dt
直到极限值。
C(t)
t
无自衡的非振荡过程
过程控制系统与仪表 第5章
无振荡非自衡过程模型
K s GP ( s ) e Ts
K GP ( s ) e s s(Ts 1)
过程控制系统与仪表 第5章
无自衡的非振荡过程如下图中的液位过程
F1
h(t)
h F2 f(t)
h(0) (a)
t
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性的类型
3. 有自衡的振荡过程
在阶跃信号的作用下，被控变量C(t)会上下振荡，且振荡的幅值逐
渐减小，最终能趋近新的稳态值。有自衡的振荡过程的响应曲线如图所 示。在控制过程中，这类过程不多见，它们的控制也比第一类过程困难 一些。
C(t)
t
有自衡的振荡过程
过程控制系统与仪表 第5章
⑸ 若微分方程是非线性的，需要进行线性化处理。
⑹ 标准化。即将与输入有关的各项放在等号右边，与输出有关的各项放在 等号左边，并按将幂排序。
过程控制系统与仪表 第5章
5.3机理法建模
5.3.1机理法建模的基本原理 通过分析生产过程的内部机理，找出变量之间的 关系。如物料平衡方程、能量平衡方程、化学反应定 律、电路基本定律等，从而导出对象的数学模型。 5.3.2单容过程建模
过程控制系统与仪表 第5章
过程特性类型
过程控制系统与仪表 第5章
工业过程控制对象的特点
除液位对象外的大多数被控对象本身是稳 定自衡对象； 对象动态特性存在不同程度的纯迟延； 对象的阶跃响应通常为单调曲线，除流量 对象外的被调量的变化相对缓慢； 被控对象往往具有非线性、不确定性与时 变等特性。
过程控制系统与仪表 第5章 与对象有关的两个基 本概念 1．对象的负荷 当生产过程处于稳定状态时，单位时间内流入或流 出对象的物料或能量称为对象的负荷，也叫生产能力。 如液体贮槽的物料流量，精馏塔的处理量，锅炉的出 汽量等等。负荷变化的性质（大小、快慢和次数）也 常被视作是系统的扰动ｆ。负荷的稳定是有利于自动 控制的，负荷的波动（尤其大的负荷）将对工艺过程 产生很大影响。 2．对象的自衡 如果对象的负荷改变后，无需外加控制作用，被控变 量y能自行趋于一个新的稳定值，这种性质被称为对象 的自衡性。有自衡性的对象易于自动控制。