工业过程控制第1章-绪论.pptVIP

2）前馈控制系统（开环控制系统）控制系统没有被控变量负反馈，不将被控变量引入到控制器输入端。如:测量值被控变量干扰f控制器执行器被控对象开环控制系统原理框图变送器3）复合控制系统前馈与反馈相结合，优势互补。如:给定值被控变量干扰f控制器1变送器1执行器被控对象+e实测值－变送器2控制器2前馈-反馈复合控制系统原理框图加法器1.3.2过程控制系统的性能指标当被控对象受到干扰、被控变量发生变化时,控制系统抵制干扰、纠正被控变量的过程,反映了控制系统的优劣。为此,要有评价控制系统的性能指标。控制系统的性能指标是根据工艺对控制的要求来制定的,概括为稳定性、准确性和快速性。给定值被控变量干扰f控制器变送器执行器被控对象+e实测值－1.3.2.1稳态与动态1.稳态被控变量不随时间变化的平衡状态称为系统的稳态（静态）。给定值被控变量干扰f控制器变送器执行器被控对象+e实测值－静态静态动态ty静态特性—静态时系统各环节的输入输出关系。当自动控制系统的输入和输出均恒定不变时,就处于一种相对稳定的平衡状态,系统的各个环节也都处于稳定状态。但生产还在进行,物料和能量仍然有进有出,只是平稳进行没有改变就是了。给定值被控变量干扰f控制器变送器执行器被控对象+e实测值－2.动态被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。当干扰破坏了系统的平衡时，被控变量就会发生变化，而控制器、控制阀等自动化装置就要产生控制作用来使系统恢复平衡。给定值被控变量干扰f控制器变送器执行器被控对象+e实测值－静态静态动态ty动态特性—在动态过程中系统各环节的输入输出变化关系。静态静态动态ty给定值被控变量干扰f控制器变送器执行器被控对象+e实测值－1.3.2.2控制系统的过渡过程控制系统的输入变化后,系统从原来的平衡状态,经过动态过程到达新的平衡状态的动态历程称为系统的过渡过程。静态静态动态ty给定值被控变量干扰f控制器变送器执行器被控对象+e实测值－系统的过渡响应受内部和外部两种因素的影响。1、内部因素：系统特性系统的特性是由系统中各环节的特性和系统的结构所决定的。2.外部因素：输入信号在系统特性一定的情况下，被控变量随时间的变化规律取决于系统的输入信号。给定值被控变量干扰f控制器变送器执行器被控对象+e实测值－生产中,干扰是随机出现的,对系统的影响也各不相同。在分析和设计控制系统时,为了充分体现系统的特性和分析方便,常选择一些特定的输入信号,其中常用的是阶跃信号和正弦信号,时域分析时经常使用阶跃信号。Atf（t）tf（t）阶跃信号特点:阶跃信号变化突然，对被控变量的影响最大。如果一个控制系统能够有效地克服这种干扰，那么对其它比较缓和的干扰也能很好地克服。阶跃信号的形式简单，容易实现，便于分析、实验和计算。如图，输入信号在t=0时，阶跃上升幅度为A，其后保持。表达为f(t)=A?(t)Atf（t）在阶跃输入的扰动作用下，定值控制系统过渡过程有四种形式:①单调衰减过程被控变量在给定值的一侧作单调变化,最后稳定在某一数值上。②振荡衰减过程被控变量上下波动,但幅度逐渐减少,最后稳定在某一数值上。①t0θa②0θa③等幅振荡过程被控变量在给定值附近来回波动,且波动幅度保持不变。④振荡发散过程被控变量来回波动,且波动幅度逐渐变大,离给定值越来越远。④t0θa③θa0t过渡过程的分类（1）稳定的过渡过程单调过程和衰减振荡过程是稳定的过渡过程。被控变量经过一段时间后,逐渐趋向原来的或新的平衡状态。衰减振荡过程的过渡过程较短,经常采用。单调过程的过渡过程较长,被控变量长时间地偏离给定值,一般不采用,只是在生产上不允许被控变量有波动的情况下才采用。（2）不稳定的过渡过程发散振荡过程中,被控变量不但不能达到平衡状态,而且逐渐远离给定值