过程控制基础知识详解.ppt

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。