《过程控制系统》ppt课件

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1、过程控制系统第一章绪论23456第二章被控过程的数学模型23第三章单回路控制系统设计2345第四章串级控制系统2345第五章前馈及复合控制系统2第六章时间滞后控制系统23第七章其它过程控制系统234第八章过程控制中的计算机应用234§1-1课程的性质和教学安排凡是采用数字或模拟控制方式对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制通称为过程控制。(另有电力拖动控制方向)1、过程控制的概念2、过程控制是自动化专业的主要内容之一第一章绪论1.21.31.41.51.63、教学安排4、主要参考书(1)、过程控制工程，冯品如，轻工业出版社(2)、过程控制与自动化仪

2、表，侯志林，机械工业出版社(3)、微型计算机控制技术，于海生，清华大学出版社(1)、学时、实验情况(2)、内容安排(2)、从实际应用看(1)、从专业特点看返回生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、减少成本、改善劳动条件、保证安全和提高劳动生产率重要手段，一直起着极其重要的作用。其发展经历了以下几个方面：1、初期阶段(30～40年代)2、简单仪表化阶段(40～60年代)3、综合自动化阶段(60～70年代中期)4、全盘自动化(及智能化)阶段(70年代中期自今)§1-2过程控制的发展概况§1-3过程控制的特点及计算机的作用过程控制的目的：保持过程中的有关参

3、数为一定值或按一定规律变化。1、被空对象的多样性2、对象特性的难辨性白色系统、黑色系统、灰色系统的概念3、普遍存在滞后4、特性往往具有非线性：如间歇式加温、齿轮运动等。5、计算机在过程控制中的地位和作用计算机的应用不仅促进了现代控制理论的发展，而且也推动了自动化向深度与广度进军，使生产自动化提高到更高的水平。甚至在向智能化的方向大步迈进。微型计算机控制生产过程，按不同的控制目的，可分为两类：一是数据检测处理，二是形成微机控制系统。微机控制在提高产品质量、保证安全运行、减少原料和能量消耗、控制和减少环境污染、提高企业的管理水平方面正在并将发挥越来越重要的作

4、用。1-1典型单回路控制系统一、系统组成§1-4过程控制的组成及术语1、控制原理(如下图)以液体储槽的水位控制为例进行说明。液位变送器液位控制器执行器2、系统方块图3、主要组成部分(1)、被控对象：生产过程中被控制的工艺设备或装置。(2)、检测变送单元：仪表课中已做介绍。(3)、控制器：实时地对被控系统施加控制作用。(4)、执行器：将控制信号进行放大以驱动控制阀。常见的有气动和电动两种。(5)、控制阀：控制进料量。有气开式和气关式之别。1、被控对象(简称对象或过程)：前已述及。2、被控参数：按照生产过程要求，某些变量应该维持在稳定的变化范围内，如果对其施

5、加控制作用，就称二、常用术语：凡是影响被控量的各种作用均叫做干扰或扰动。分内干扰和外干扰。(内干扰如原料成分变化等。)4、控制参数：即调节介质。如储水槽液位控制系统的给水量。5、测量值：被控变量经检测变送后即是测量值。6、给定值：即被控变量的设定值。7、偏差值：准确地说，应是被控量的给定值与实际值之差。但能够直接得到的信号是被控量的测量值，故通常把给定值与测量值之差称作为偏差。8、调节器输出：根据偏差值、经一定算法得到的输出值。调节器输出亦称控制作用。3、干扰:其为被控参数。如温度、压力、流量、液位、成分等。有常规控制系统、计算机控制系统。一、一般分类1

6、、按工艺参数分类：有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统、成分控制系统、物位控制系统等。2、按系统的任务分类：有比例控制、均匀控制、前馈控制等。3、按自动化装置的不同分类：§1-5过程控制系统的分类1998。9。215、按是否形成闭合回路分类：是工业生产过程中应用最大的一种过程控制系统。在运行时，系统被控量的给定值是不变的。有时根据生产工艺要求，被控量的给定值保持在规定的小范围附近波动。二、按设定值形式分类4、按控制器的动作分类：有1、定值控制系统PPIPID位式开环闭环、。2、随动控制系统其给定值按预定的时间程序来变化。如机械工业中的退火炉的温度控

7、制系统，其给定值是按升温、保温、逐次降温等程序变化的。家用电器中应用定值控制系统的也很多，如电脑控制的洗衣机、电饭煲等。是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。它的主要作用是克服一切扰动，使被控量随时跟踪给定值。3、程序控制系统1、递减比见图一般认为，n:1=4:1时稳定性好，但温度等慢变化过程约取10:1为好，应根据实际情况灵活处理。2、衰减率是衡量过度过程稳定性的一个动态指标(于递减比含义相同).一般取=0.75～0.9。§1-6控制系统的质量指标见图1998。9。213、动态偏差（亦即超调量）为被控量偏离稳定值或设定值的最大偏差值。其它课程

8、已做介绍，不再详述。4、调节时间、静态偏差（即余差）见以下两图中的C。返回1。数