过程控制基础知识详解.ppt

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自动控制系统概述;进水;进水;自动控制概念 在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置),使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控变量) 自动地按照预定的规律运行。;简单控制系统的组成 简单控制系统由被控对象、检测变送单元、控制器、执行器四个基本环节所组成。;方框图;图1-3 自动控制系统通用方框图;常用术语:;设定值(输入值):作用于控制系统输入端,并可实现使系统具有预定性能或预定输出的物理量 测量值:被控变量的测量值 偏差:设定值与测量值之间的差值 控制变量:指控制器的输出(控制信号) 操纵变量:指执行器的输出 扰动:指外界或系统内部影响系统输出的干扰信号 被控变量(输出值):指被控对象的输出;冷却器;;温度控制系统;自动控制系统的分类 ;1、按是否设有反馈环节分类 开环控制系统和闭环控制系统; 系统的输出信号对控制作用有直接影响的控制系统,就称为闭环控制系统。; 结构相对较简单、维护容易、成本低。 被控量的控制精度取决于系统各环节的精度。 ;闭环控制系统的优点:;下列系统中哪些是开环控制,哪些是闭环控制?;2、按输入量变化的规律分类 定值控制系统:设定值保持不变(为恒定值)的反馈控制系统。 例如:温度、液位、流量、压力控制系统等。 随动控制系统:设定值不断的变化,没有确定的规律,是时间的未知函数。 例如:雷达跟踪系统等。; 程序控制系统:设定值是根据工艺过程的需要而按照某种预定规律变化的,是一个已知的时间函数。 举例:洗衣机,程序控制机床。;本次课小结;控制任务: 保持炉温T恒定。;知识目标:;系统的动态与静态;基本技术性能要求;2、准确性:与给定值的偏差小 稳态响应与给定值加以比较,是否完全一致。;不稳定系统,没有必要讨论快速性; 稳定性(稳)、快速性(快)、准确性(准)分别说明的是系统的动态品质还是静态品质?;(1)“稳”与“快”是说明系统动态品质。 (2)“准”是说明系统的稳态(静态)品质。 (3)稳定性 是保证控制系统正常??作的先决条件。线性控制系统的稳定性由系统本身的结构与参数所决定的,与外部条件和初始状态无关。;自动控制系统的过渡过程;过渡过程的几种基本形式:;特点:被控变量不振荡,但是偏离设定值越来越远。;特点:等幅振荡,既不衰减也不发散,处于稳定与不稳定的临界状态。;特点:衰减振荡,被控变量进过几个周期的波动能重新稳定下来。;特点:非周期单调衰减,能重新稳定下来,但是需要的时间较长,快速性不好。;1、以上哪几个过渡过程能说明系统是稳定的? 2、哪一种过渡过程是我们所希望的?(结合系统基本性能的要求来思考);自动控制系统的控制性能指标;①延迟时间 响应曲线第一次达到稳态值的一半所需时间。;④超调量;⑥衰减比;⑦振荡次数 在调节时间内,输出量在稳态值附近上下波动的次数。 它也反映系统的稳定性。振荡次数越少,说明系统的平稳性越好。 ;当系统从一个稳态过渡到新的稳态,或系统受扰动作用又重新平衡后,系统可能会出现偏差,这种偏差称为稳态误差。 系统稳态误差的大小反映了系统的准确性。 它表明了系统控制的准确程度和抗扰动的能力。 稳态误差越小,则系统的准确度越高。 ;有差系统(图a) 若稳态误差不为零,则系统称为有差系统。 无差系统(图b) 若稳态误差为零,则系统称为无差系统。;小 结;上节课内容回顾;工艺管道及控制流程图;控制点的工艺流程图;一、图形符号;2、连接线图形符号;细实线 0.15~0.3 mm;3、仪表图形符号;仪表安装位置的图形符号表示;4、被测变量和仪表功能的字母代号;字母;被测变量及仪表功能字母组合示例(以流量为例);5、仪表位号的表示方法;仪表位号表示方法: 字母代号填写在圆圈上半圈中; 回路编号填写在圆圈下半圈中。

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