热工过程自动调节解读.ppt

热工过程自动调节 讲授：王峰明 一.教材内容 1.自动控制原理 2.自动控制设备 3.自动控制系统 二.学习方法 1.基本知识的掌握 2.基本技能的掌握 3.注意与现场联系 三.参考资料 自动控制原理 自动调节原理 自动调节设备及系统 热工过程自动调节及系统 四、几点要求 第一章 自动调节的基本概念 1.1 电厂自动化的内容 1.2 自动调节的基本概念 1、人工调节 眼 脑 手 1.3自动调节系统方框图 注意： 1、 方框图中的每一方框表示一个环节，该方框并不是代表一个设备或部件的 结构，而是反映作用于这个环节上的输入、输出信号间的内在因果关系。 2、 方框图表示的是调节系统动态过程中信号传递与转换关系，而不是生产流程，箭头方向不是物质的流动方向。 3、 对于每一个环节，信号的作用方向是不可逆的，具有单向传递性。 4、 对同一个系统，方框图的形式不是唯一的。 5、 “ ”称为比较点，相当于加法器。输入量加、减用“＋”、“－”表示。输出量是输入量的代数和。 6、 “⊥”称为引出点，从该点引出的所有输出信号支路的信号均相等。 7、 反馈：从系统的输出量c到调节器的输入，引了一个信号，该信号就称作反馈。如果它消弱了调节器的输入信号(r-c)，故为负反馈。 8、 闭环调节系统：该系统的信号流向构成一个闭合回路。 1.4 自动调节系统的分类 一.按给定值信号的特点分类 二.按调节系统的结构分类 三.按调节系统闭环回路的数目分类 四.按被调量数目分类 五.按调节作用的形式分类 六.按系统的特性分类 课后 请大家结合教材实例细心领会 被调量 给定值 扰动 被调对象 调节作用量 调节机关（机构） 执行机构等概念的真正内涵 1.5自动调节系统的性能 一、典型输入函数 1.阶跃函数 2.斜坡函数 3. 脉冲函数 4.正弦函数 二、典型的调节过程 三、主要的性能指标 2.准确性 三.快速性 第二章自动调节系统的数学模型 一.静态特性 二. 动态特性 三.动态特性的表示方法 (1). 图示法 (2). 微分方程法 (3) 传递函数法 2.2 拉普拉斯变换 一.拉普拉斯变换的定义 二.拉普拉斯变换的定理 1.线性定理 2.微分定理 3.积分定理 4.位移定理 5.迟延定理 6.初值定理 7.终值定理 三、 拉普拉斯反变换 一）.用部分分式法求拉氏反变换 补充： 用拉普拉斯变换解线性微分方程 练习 2.3 传递函数 举例 补充：物理装置传递函数的推导 2.5基本环节与环节的连接方式 2.5.1 构成自动调节系统的基本环节 一.比例环节 一.比例环节 二.积分环节 二.积分环节 三.惯性环节 三.惯性环节 四.微分环节 1.理想微分环节 2.实际微分环节 2.实际微分环节 五.纯迟延环节 五.纯迟延环节 五.振荡环节 五.振荡环节 2.5.2环节的三种基本连接方式 一.环节的串联 二.环节的并联 三.环节的反馈连接 练习:求下面两个方框图的综合传递函数 2.5.3 方框图等效变换 一.系统方框图的建立 二.闭环系统的方框图与传递函数 三.方框图的简化 两个原则 三种连接 四条规则 举例 3.4 梅森公式 3热工对象和自动调节器 3.1 热工对象动态特性 确定自动调节系统组成方案的依据 自动调节系统调节器调节规律选取的依据 自动调节系统调节器参数整定的依据 指导自动调节系统调节对象的设计 一.调节对象的分类 单容有自平衡能力的对象 单容无自平衡能力的对象 多容有自平衡能力的对象 多容无自平衡能力的对象 二.各种调节对象的动态特性 2.单容无自平衡能力的对象 3.多容有自平衡能力的对象 4.多容无自平衡能力的对象 4.5 热工对象动态特性的实验测取 一.时域试验法建立数学模型方法 二.由阶跃响应曲线求调节对象传递函数的方法 三. 调节器的动态特性 3.3.1 比例调节器（P） 3.3.2 积分调节器（I） 3.3.3 比例积分调节器（PI） 3.3.4微分调节作用和比例微分调节器（PD） 3.3.5 比例积分微分调节器(PID) 5.6 自动调节器各种调节作用的形成原则 5.7 工业自动调节器 一.DTL-331型调节器 1.电动调节器一般组成方框图 2.Ⅱ型仪表的分类 3.DTL-331调节器的组成 KMM可编程调节器 补充： DKJ电动执行器 2.触发器的工作原理 二.执行器 三.对DKJ型电动执行器动态稳定性的要求 四.DKJ电动执行器整机线路综述 五.DKJ电动执行器的接线方式 6 自动调节系统的时域分析 6.1 稳定性分析 6.1.2 劳斯稳定判据 结论: 6.2 自动调节系统的瞬态响应与性能指标 6.2.1 一阶系统的瞬态响应 6.2.2 二阶系统的瞬态响应 6.2.3 二阶系统的瞬态响应指标 6.3 自动调节系