自动控制基本知识.doc

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1、自控基本知识（一）基本概念2（二）自动控制系统的组成2（三）自动调节常用术语2（四）调节对象的特性4（五）调节器的特性6（六）调节器的种类8（七）对自动调节系统的要求12（一）基本概念自动控制是指用专用的仪表和装置组成控制系统，以代替人的手动操作，去调节空调参数，使之维持在给定数值上，或是按给定的规律变化，从而满足空调房间的要求。现在国内自动控制采用的方法，都是先测出调节参数对给定值的偏差，然后根据这个偏差，经控制系统的调节，消除干扰的影响，使调节参数再回到给定值(或允许范围)。（二）自动控制系统的组成目前空调自动控制系统多

2、采用电动调节。这样的控制系统可由下面所示方块图表示：附图：自动控制系统方块图由于外扰的作用，调节对象的调节参数发生变化，经敏感元件测量并传送给控制机构（调节器），调节器根据调节参数对给定值的偏差，指令执行机构使调节机构动作，去调节调节对象的负荷，使调节参数回到原来的给定值。在给执行机构供电的主电路上，为使调节稳定，常装有通断机构，以便对执行机构间断供电。（三）自动调节常用术语1．调节参数(也叫被调参数)需要维持数值不变或在允许范围内变化的参数，叫做调节参数。空调中的调节参数主要是温度、湿度、压力，还有水位等等。2．给定值(也

3、叫定值值)就是根据需要给调节参数预先规定的不变值或波动范围，叫做给定值。例如规定维持房间温度为23±0.5℃，这个数值(即波动范围22.5～23.5℃)就是室温调节系统的给定值(范围)。3．偏差调节参数的实际数值同给定值之间的差值，叫做偏差。例如，规定控制温度(给定值)为20℃，而实际却是21℃，它们相差的1℃即为偏差。4．扰动能引起调节参数产生偏差的因素，叫做扰动或干扰。空调中引起空调房间温度变化的因素，象室外温度变化、送风温度变化以及室内余热变化等等，都是室温的扰动。自动调节的作用，也正是为消除扰动的影响，使调节参数恒定

4、或在要求范围内。5．调节对象需要维持调节参数的数值不超过给定的变化限度的地方，就叫做调节对象。在空调中，需要调节空气参数的各个环节都是调节对象，如恒温室，喷水室出口、二次加热器之后等等。6．敏感元件测量和反映调节参数大小的部件，叫做敏感元件。空调中主要是感温元件，即测量温度的设备，象热电阻等。此外还有感湿元件、压力测量元件和水位指示设备等。7．调节器接受敏感元件的信号并指令执行机构动作的二次仪表或装置，统称调节器。8．执行机构接受控制机构(调节器)的指令并驱使调节机构动作的设备，叫做执行机构。比如接触器、电机和调压器等等。9

5、．调节机构直接影响和调节被调参数的机构，叫做调节机构。比如电加热器、双通三通水阀、风阀等等。（四）调节对象的特性调节对象是自动调节系统的服务对象。它的特性如何，直接影响到自动调节系统的效果。这些特性是；1．对象的负荷当调节过程处于稳定状态时，在单位时间内流入或流出调节对象的能量，叫做调节对象的负荷。比如，当空调房间的空气温度保持恒定时，单位时间流入或流出空调间的热量，就是空调间的负荷。这时流出的热量和流入的热量相平衡。由于外扰的作用，将引起对象负荷的变化(比如对于空调间来说，由于室外温度的变化，便改变了它向室外的散热量)，从

6、而破坏了原来的能量平衡状态，引起调节参数的变化，于是调节过程便开始，以改变对象的输入或输出能量，使能量达到新的平衡，令调节参数回到给定值。可见调节对象负荷的变化情况，直接牵涉到对自动调节系统的要求。如果对象的负荷变化速度相当急剧，那么就要求自动调节系统具有较高的灵敏度，能够在调节参数偏差很小时就开始调节动作，以便迅速恢复平衡。反之，对自动调节系统灵敏度的要求就不一定那样高。一般空调对象负荷变化是比较缓慢的。2．对象的传递系数对象的负荷每变化一个单位能量时，引起调节参数相应的变化量，称为传递系数，以K表示。例如，喷水室的传递系

7、数是指在一定喷水量和风量下，喷水温度每变化1℃时引起露点温度的变化，水加热器的传递系数是指热水温度变化l℃时通过它的空气温度变化值，恒温室的传递系数是指在一定送风量下，送风温度变化1℃时引起室温(一般指控制点)的变化值。综合以上所述就是，假设在对象负荷的温度变化为Δθf时，引起对象的温度变化为Δθ，则K＝（Δθ）/(Δθf)。传递系数K值小，当扰动破坏平衡状态时，调节参数离开给定值的偏差小，自动调节系统就容易保持平衡，反之，传递系数大，调节参数离开给定值的偏差大，调节对象不易保持平衡。3．对象的时间常数(也叫反应时间)它表示

8、当调节对象的负荷发生最大变化时，调节参数保持初始的变化速度，使其值改变到规定数值所需的时间，以T表示。反应时间的倒数叫对象的灵敏度，它的意思是当调节对象的负荷产生最大变化时，调节参数的变化速度。它们表示了当调节对象的负荷发生变化时，引起调节参数变化速度的快慢，反应时间长(灵敏度小)表示即使