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吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

第七章自动调节的基础知识

火力发电厂的锅炉、汽轮机组在正常运行中有大量的热工参数需要进行调节与控制。从

安全和经济考虑，总希望运行工况能够始终保持在最佳状态，即把一系列工艺过程参数(物理

量)的数值控制在合适的范围内。

工艺过程参数的调节和控制一般有两种方式，即人工调节与自动调节。生产过程中靠运

行人员眼睛观察被调参数的数值及其变化情况(变化的方向与速率)，经过大脑分析判断，再

用手去操纵有关的调节机构，使被调参数稳定在规定值附近。上述过程中从参数的监视、分

析判断到操作，是完全依靠人工进行的，因而称为人工调节(手动调节)。随着科学技术的发

展，采用技术先进、节能省力的自动化装置代替人去进行调节，这种方式称为自动调节方式。

在自动调节设备中，检测仪表相当于人的耳目，调节仪表相当于人的大脑，执行器则相当于

人的手。

第一节自动调节的基本概念

一、常用术语与调节系统的分类

1．常用术语

(1)自动调节系统。调节设备和被调对象构成的具有调节功能的统一体，称为自动调节

系统。

(2)被调对象。被调节的生产过程或工艺设备称为被调对象，简称调节对象或对象。

(3)被调量。被调对象中需要加以控制和调节的物理量，称为被调量或被调参数。不能

把对象中流人和流出的物质(如水、汽等工作介质)当作被调对象的被调量。

(4)给定值。根据生产过程的要求，规定被调量应达到并保持的数值，称为被调量的给定

值(或目标值)。

(5)扰动。引起被调量偏离给定值的各种因素称为扰动。阶跃变化的扰动称为阶跃扰动。

(6)调节量。由调节作用来改变并抑制被调量变化(使被调量恢复为给定值)的物理量，

称为调节量。

2．调节系统的分类

生产过程自动调节系统应用广泛、形式多样，其分类方法也很不一致，现将常用的调节

系统分类叙述如下。

(1)按给定值的特点分类

①定值调节系统：给定值在系统工作过程中是恒定的。扰动作用使被调量偏离给定值，

在调节过程结束后被调量能恢复到(或接近)给定值。锅炉的汽温、汽压等调节系统属于这类

系统。

②随动调节系统：被调量的给定值既不恒定又不按预的规律变化，而是决定于某些外来

因素。例如，锅炉启动时，根据某些部件的温度或应力变化随时确定升温、升压的速度，这

时的汽温、汽压调节系统属于随动调节系统。

③程序调节系统：被调量的给定值是根据生产过程的工艺要求，按预先确定的时间函数

变化的。例如，在锅炉按升温、升压曲线启动的过程中，汽温、汽压调节系统属于程序调节

系统。

(2)按调节系统的结构分类

①开环调节系统：输出量与输入量之间不存在反馈回路的系统，称为开环调节系统。

②闭环调节系统：输出量和输入量之间存在反馈回路的系统，称为闭环调节系统。

③复合调节系统：系统中有开环调节作用又有闭环调节作用的系统，称为复合调节系统。

其调节效果比一般的闭环调节系统更好。

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（3）按系统中闭环回路的数量分类

①单回路调节系统：系统中只有一个被调量信号反馈到调节器的输入端，形成一个闭合回路。

这种系统适用于简单的调节对象。

②多回路调节系统：系统中有两个或两个以上的输出信号被反馈到调节器的输入端，

从而形成两个或两个以上闭合回路的系统，属于多回路调节系统。

(4)按系统的输出量与输入量之间的关系分类

①线性调节系统：系统的输出量和输入量之间的关系是线性的。

②非线性调节系统：系统的一些环节具有非线性特性（如饱和、死区、回线特性等)。

二、调节系统的原理方框图

调节系统原理方框图是一种描述系统组成及变换的方法，对于系统特性的分析和综合是

非常方便的。在方框图中