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简单控制系统的组成 四个基本组成部分：被控对象、检测与变送仪表、调节器（控制器）、执行机构。 简单控制系统的工作过程 变量、执行器、控制器类型的确定 串级控制系统的组成 四个基本组成部分：两个被控对象、两套检测与变送仪表、两个调节器（控制器）、执行机构。 系统主副控制器正、反作用方向的确定： 先副后主 特点：在系统结构上，它是由两个闭环回路，副回路起快速的“粗调”作用，主回路则起“细调”作用，系统的鲁棒性好，副回路是一个随动控制系统，所以系统对负荷的改变有一定的自适应能力 均匀控制系统的特点 结构上无特殊性，区别在控制目的和参数的整定 工艺参数应在允许的范围内缓慢变化 比值控制系统使一中物料随另一种物料按一定的比例变化 的控制系统 比值和比值系数的计算 分程控制系统是一台调节器的输出仅操纵一个调节阀, 若一台调节器去控制两个以上的调节阀, 并且是按输出信号的不同区间去操作不同的阀门, 这种控制方式习惯上称为分程控制。 选择控制系统是生产过程中的限制条件所构成的逻辑关系，叠加到正常的自动控制系统上去的一种组合控制方法。至操作极限时，通过选择器把一个用于控制不安全情况的备用控制系统取代正常工况下，待回到正常工况后又切回到正常工况下。 图为锅炉汽包液位控制系统，生产工艺要求汽包水位一定必须稳定。 1）指出该系统为什么样的系统； 2）指出被控参数和控制参数 3）确定调节阀应该选气开还是气关？并说明原因。 4）调节器的控制规律及其正、反作用方式？并说明原因 答；1）、单回路控制系统 （2）、被控参数为汽包液位、控制参数给水流量 （3）应选择气关式。因为在气源压力中断时，调节阀可以自动打开，以保证锅炉不被烧干 （ 4）调节阀应选择气关式，则液位控制器应为正作用，当检测到液位增加时，控制器应加大输出，则调节阀关小，使汽包液位稳定或当检测到液位增减小时，控制器应减小输出，则调节阀开大，使汽包液位稳定 如下图所示的管式加热炉出口温度控制系统，主要扰动来自燃料流量的波动，试分析：（1）该系统是一个什么类型的控制系统？画出其方框图 （2）确定调节阀的气开气关形式，并说明原因 （3）确定两个调节器的正反作用。 该系统是一个串级控制系统，起方框图为 当调节阀气源出现故障失去气源时，为保证系统安全，应使阀门处于关闭位置，故调节阀采用气关式 甲的正常流量为240Kg/h，仪表量程为0-360Kg/h；乙的常用流量为120Nm3/h，仪表量程为0-240Nm3/h，设计控乙的单闭环比值控制系统，画出流程图并计算引入开方运算与不引入开方运算所分别设置的比值系数。15分。 解：单比值控制流程图： 引入开方器： 如图示加热炉，采用控制燃料气流量来保证加热炉出口温度恒定。20分。 1.若进料量是主要扰动且不可控制时，设计合理的控制方案，并作简要说明。 2.当燃料气阀前压力是是主要扰动且不可控时，设计合理的控制方案，并作简要说明。 答：当总进料量是主要扰动时，控制方案如图所示。该方案为前馈－反馈控制系统方案。如果负荷是主要扰动，我们将总进料量测出，将流量信号送到前馈补偿装置，其输出与温度控制器的输出相迭加，作为总的控制作用。这时，当进料量发生变化后，不需要等到出现偏差，燃料量就会及时作相应的调整，结果使控制过程中的温度偏差大为减小。 当燃料压力是主扰动时，控制方案如图年示。该方案为被加热物料出口温度对燃料气流量的串级控制系统方案。当燃料气压力发生变化是，利用副环的作用，可以迅速地对扰动作出反应，调整燃料阀的开度，调整较为及时。但是这只是一个粗略的调整，扰动对温度的影响还需通过主环作进一步的细调，使被控的主变量――被加热物料出口温度保持在期望值。