制冷装置自动化复习重点.doc

制冷装置自动化 第一章 调节系统基本原理与调节对象特性 1．自动调节系统定义：一个能够稳定工作的自动调节系统，都是在无人直接参与下，能使被调参数达到给定值或按照预先规定的规律变化的系统。自动调节系统的任务：以预定的精度，确保被控量等于给定值，或与给定值保持确定的函数关系。 2、自动调节系统组成：调节对象、发信器、调节器和执行器组成的闭环系统。（发信器、调节器和执行器的总和又可以称为自动调节设备。自动调节系统是由调节对象和自动调节设备组成。） 3、调节对象（被控对象）：是指要求实现自动控制的装置，设备或生产过程。例如，冰箱、冷库，冷凝器，融霜过程，冰淇淋的生产过程等。被调参数（被控量）：是指调节对象中要求保持规定数值或按给定规律变化的物理量。 如库温、压力、液位等。被调参数总是选择表征调节对象工作状态的主要参数。 4、自动调节：利用电磁阀代替手动调节阀。冷藏间和自动化装置（自动调节设备）一起的全部设备就构成了一个自动调节系统. 5、自动化装置由三部分组成。第一部分是发信器，即敏感元件或称一次仪表，又叫测量元件，它是用来感受调节参数并发出信号的元件。如果敏感元件所发出的信号与后面仪器所要求的信号不一致时，则需增加一个将敏感元件发出的信号转变成后面仪器所要求信号的装置，这个装置叫变送器。第二部分是调节器：调节器接受敏感元件发出的信号与工艺上要求的参数加以比较，然后将比较结果用一特定的信号(气压、电流等)发送出去。第三部分是执行调节机构：根据调节器送出的信号能自动地控制阀门开启度的部件。当温度高于上限位数值时能自动开大阀门供液量增大，使冷藏间内温度降低；当温度低于下限位数值时自动关闭电磁阀停止供液，防止温度继续下降。 6、自动调节控制原理：温度发信器将测得的库房温度送到调节器，在调节器中与给定值进行比较，根据偏差大小，调节器发出信号，指挥执行器动作，控制制冷剂流量。当温度达到上限值时，自动开启电磁阀，使制冷剂进入蒸发器，冷间温度随之下降；当温度达到下限值时，自动关闭电磁阀，停止向蒸发器供液，防止库房温度继续下降。这样就可以起到自动调节冷藏间温度的作用。 7、自动调节系统方框图 8、干扰作用：凡是可能引起被调参数波动的外来因素（除调节作用外），在自动调节技术中称为干扰作用。干扰作用的影响：会使调节系统平衡状态遭到破坏，使被调参数偏离给定值。 9、调节作用（执行器的输出）的作用：调节作用力图消除干扰作用对被调参数的影响，恢复调节对象的流入量与流出量的平衡，使被调参数恢复到给定值。 10、反馈：这种把系统的输出信号又引到系统输入端的作法叫做反馈。如果反馈信号使被调参数的变化减小，称为负反馈，反之，称为正反馈。 11、产生偏差是自动调节的必要条件。 12、调节系统的分类：1）按给定值形式分类：定值调节系统、程序调节系统、自适应控制 。2）按系统结构形式分类： 闭环控制系统、开环控制系统、 复合控制系统 13、调节系统实现负反馈的意义为：若被调参数y受到干扰而上升时，反馈信号z与给定值r进行比较，得偏差信号e，调节器的输出信号指挥调节阀动作，调节作用使被调参数y向相反的方向变化，将被调参数回降至给定值。 14、干扰作用问题（常以阶跃干扰作为典型干扰作用。） 阶跃干扰：所谓阶跃干扰是在t0时刻突然作用于系统的扰动量,以后不再消失也不随时间变化。若扰动量等于1时，则为单位阶跃干扰。对调节系统来说，阶跃干扰是最不利的干扰形式，但它又是最容易实现的干扰。调节系统若能很好地克服阶跃干扰，则其它形式的干扰也不难克服。因此在分析系统特性时，就以阶跃干扰为输入来进行分析。 过渡过程：调节系统在阶跃干扰作用下，系统的平衡状态遭到破坏，从一个稳态过渡到另一个稳态的过程，也就是被调参数随时间而变化的过程，称为过渡过程。 15、调节系统的过渡过程一般有四种形式：衰减振荡过程、发散振荡过程（增幅振荡过程）、等幅振荡过程、单调过程。 16、系统静态特性：是指平衡状态下被调参数与负荷的关系 17、调节过程质量指标： 1）衰减比与衰减率：衰减比是反映被调参数振荡衰减程度的指标。它等于前后两个波峰之比，即 式中Mp——过渡过程的第一个波峰值； Mp’——过渡过程的第二个波峰值。通常n＝4～10为宜。 衰减率 较理想的衰减率为0.75～0.9。 2）静态偏差y(∞)：静态偏差又称为稳态偏差、残余偏差。静态偏差表示调节系统受到干扰作用后，达到新的平衡状态时，被调参数相对于原给定值的偏差。 3）动态偏差（最大超调量）Mp：动态偏差表示调节过程中被调参数相对于新稳定值的最大偏差。动态偏差越大说明调节系统的调节质量越差，稳定时间越长。 18、调节对象的特性：分为静态特性和动态特性。 a、容量与容量系数 ：调节对象的容量是指被调参数为给定值时，对象能够贮存物料或能量多少的能力。容量系