《自动控制系统概述》ppt课件

1、1第一章第一章 自动控制系统概述自动控制系统概述 2液位的人工控制液位的人工控制进进料料口口执执行行器器变变送送器器液位的自动控制液位的自动控制3进进料料口口执执行行器器变变送送器器 进进料料口口执执行行器器变变送送器器4控制变量控制变量作用的变量称为支配变量控制变量作用的变量称为支配变量控制变量。4 4干干扰扰除支配变量除支配变量, ,作用于对象并引起被控变量变作用于对象并引起被控变量变化的其他要素化的其他要素. .5 5给给 定定 值值工艺规定被控变量所要坚持的数值。工艺规定被控变量所要坚持的数值。6 6偏偏差差设定值与丈量值之差。设定值与丈量值之差。5二者存在一一对应关系！进进料料口口进

2、料流量变化进料流量变化进料温度的变化进料温度的变化加热蒸汽压力变化加热蒸汽压力变化加热器加热器出料口温度出料口温度 蒸汽流量的变化蒸汽流量的变化6控制器控制器被控对象被控对象丈量变送安装丈量变送安装+SP执行器执行器控制器控制器+SP广义对象广义对象固定要素固定要素补偿要素补偿要素7自动控制系统的最根本要求是系统运转必需是稳定的自动控制系统的最根本要求是系统运转必需是稳定的. .反响反响: :是控制系统的输出即被控变量经过丈量变送前往是控制系统的输出即被控变量经过丈量变送前往 到控制系统的输入端，并与设定值比较的过程。到控制系统的输入端，并与设定值比较的过程。负反响负反响: :反响的结果使系统

3、的输出减小的反响类型。反响的结果使系统的输出减小的反响类型。e=x- ze=x- z正反响正反响: :反响的结果使系统的输出添加的反响类型。反响的结果使系统的输出添加的反响类型。e=x+ze=x+z工业控制系统普通情况下都应为负反响。工业控制系统普通情况下都应为负反响。 8控制器控制器被控对象被控对象丈量变送安装丈量变送安装+ SP执行器执行器9一按设定值的特点区分一按设定值的特点区分: : 按照需求控制的给定值能否按照需求控制的给定值能否/ /如何变化来分类：如何变化来分类：1 1、定值控制系统、定值控制系统2 2、随动控制系统自动跟踪系统、随动控制系统自动跟踪系统3 3、程序控制系统顺序控

4、制系统、程序控制系统顺序控制系统10一、控制系统的静态稳态与动态一、控制系统的静态稳态与动态11非周期衰减过程非周期衰减过程 衰减振荡过程衰减振荡过程 等幅振荡过程等幅振荡过程 发散振荡过程发散振荡过程 单调发散过程单调发散过程 X XX X12 通常取衰减振荡来讨论控制系统的质量目的。通常取衰减振荡来讨论控制系统的质量目的。 以系统遭到阶跃输入作用后的呼应曲线的方式给出。主要包以系统遭到阶跃输入作用后的呼应曲线的方式给出。主要包括：括： 最大偏向或超调量最大偏向是指在过渡过程中，被最大偏向或超调量最大偏向是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值控变量偏离给定值的最大数值 衰减比衰减比

5、衰减比是衰减程度的目的，它是前后相邻两个峰值衰减比是衰减程度的目的，它是前后相邻两个峰值的比。习惯表示为的比。习惯表示为 n:1 n:1，普通，普通 n n 取为取为4 41010之间为宜。之间为宜。 余差余差 当过渡过程终了时，被控变量所到达的新的稳态值与当过渡过程终了时，被控变量所到达的新的稳态值与给定值之间的偏向叫做余差给定值之间的偏向叫做余差 过渡时间过渡时间 从干扰作用发生的时辰起，直到系统重新建立从干扰作用发生的时辰起，直到系统重新建立新的平衡时止，过渡过程所阅历的时间叫过渡时间新的平衡时止，过渡过程所阅历的时间叫过渡时间 振荡周期振荡频率过渡过程同向两波峰或波谷之振荡周期振荡频率

6、过渡过程同向两波峰或波谷之间的间隔时间叫振荡周期或任务周期，其倒数称为振荡频率间的间隔时间叫振荡周期或任务周期，其倒数称为振荡频率13阶跃干扰作用下的过渡过程设定值固定，加阶跃干扰阶跃干扰作用下的过渡过程设定值固定，加阶跃干扰定值系统定值系统 t( )y t0BB( )e 3t2t1tC25稳定误差范围： 或者的新稳态值maxeBC/nB B( )( )eCy 过渡过渡 时间时间tp：3ptt振振 荡荡 周周 期：期：21tt超调量超调量B设定值设定值新稳态值新稳态值14固定要素：固定要素： 被控对象特性被控对象特性 丈量仪表特性丈量仪表特性 执行器特性执行器特性补偿要素：控制器特性补偿要素：

7、控制器特性这是自动控制的主这是自动控制的主 要研讨内容要研讨内容1516(1)图形符号图形符号检测点检测点 普通是由工艺设备轮廓线或工艺管线引到仪表圆圈的衔接线的起点普通是由工艺设备轮廓线或工艺管线引到仪表圆圈的衔接线的起点 必要时也可以用象形或图形符号表示必要时也可以用象形或图形符号表示 (2)图形符号图形符号连线连线 通用的仪表信号线均以细实线表示通用的仪表信号线均以细实线表示 (3)图形符号图形符号仪表符号仪表符号 仪表的图形符号是一个细实线圆圈，直径约仪表的图形符号是一个细实线圆圈，直径约10mm 10mm 就地就地安装安装仪表仪表 就地就地安装安装仪表仪表嵌在嵌在管道管道中中 集中集

8、中仪表仪表盘面盘面安装安装仪表仪表 就地就地仪表仪表盘面盘面安装安装仪表仪表 集中集中仪表仪表盘后盘后安装安装仪表仪表 就地就地仪表仪表盘后盘后安装安装仪表仪表 同一个检测点，有两个同一个检测点，有两个或多个丈量，可用两个或多个丈量，可用两个或多个相切的圆表示或多个相切的圆表示 17仪表符号除了图形之外，圆圈之中还应有一串有字母和数字组成的代号仪表符号除了图形之外，圆圈之中还应有一串有字母和数字组成的代号称为称为“仪表位号。例如：仪表位号。例如： PIC PIC207 TRC207 TRC210 210 字母编号写在圆圈的上半部。字母编号写在圆圈的上半部。第一位字母表示被测变量第一位字母表示被测变量后继字母表示仪表的功能后继字母表示仪表的功能 PIC207压