项目二 楼宇自动化控制技术基础ppt课件.ppt

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1、项目二楼宇自动化控制技术基础项目二楼宇自动化控制技术基础自动控制基本原理与系统组成检测技术概述楼宇自动化系统常用传感器楼宇电气控制基础自动控制基本原理与系统组成自动控制的基本概念开环控制和闭环控制闭环控制系统的组成和基本环节闭环自动控制系统的分类自动控制系统的性能指标10/8/2021在自动控制系统中，被控制的设备或过程称为被控对象或对象；被控制的物理量称为被控量或输出量；决定被控量的物理量称为控制量或给定量；妨碍控制量对被控量进行正常控制的所有因素称为扰动量。给定量和扰动量都是自动控制系统的输

2、入量。扰动量按其来源分内部扰动和外部扰动。自动控制是在没有人的直接干预下，利用物理装置对生产设备和工艺过程进行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的规律变化。自动控制的基本概念一、什么是自动控制二、自动控制系统的常用术语2、有害干扰信号（简称干扰信号）干扰信号是系统所不希望而又不可避免的外作用信号，它不但可以作用于系统的任何部位，而且可能不止一个。由于它会影响输入信号对系统被控量的有效控制，严重时必须加以抑制或补偿。返回三、系统的两种外作用1、有效输入信号（简称输入信号）输入信号决

3、定系统被控量的变化规律或代表期望值，并作用于系统的输入端。开环控制和闭环控制开环控制系统是指系统的输出端和输入端不存在反馈关系，系统的输出量对控制作用不发生影响的系统。这种系统既不需要对输出量进行测量，也不需要将输出量反馈到输入端与输入量进行比较，控制装置与被控对象之间只有顺向作用，没有反向联系。一、开环控制系统例1用于控制性能要求不高，系统输入与输出关系明确、干扰较小且相对稳定的场合。开环控制系统的特点:系统结构和控制过程简单稳定性好，成本低廉没有自动调节能力，抗干扰能力差适用范围：系统的控制

4、装置和被控对象不仅有顺向作用，而且输出端和输入端之间存在反馈关系，所以称为闭环控制系统，闭环控制系统就是反馈控制系统。二、闭环控制系统例2恒温箱开环控制返回恒温箱闭环控制系统框图调节过程图稳定性要求较高控制精度高结构复杂，元件较多，成本较高抗扰能力强适用范围广闭环控制系统的特点:总结开环系统和闭环系统的输入量和输出量都存在一一对应关系开环系统中，只有输入量对输出量产生控制作用，输出量不参与系统控制，因而开环系统没有抗干扰能力从控制结构上看，开环控制系统只有正向通道；而闭环控制系统是由正向通道和反

5、向通道组成的闭环控制系统是利用偏差量作为控制信号来纠正偏差的，系统中具有执行纠正偏差这一任务的执行机构并进一步对控制对象进行控制闭环控制系统必须有检测反馈环节和比较环节返回闭环控制系统正是依靠放大的偏差信号作为推动闭环控制系统的组成和基本环节一．系统的组成框图二．各组成环节功能3．检测反馈环节:该装置用来检测被控制量，并将其转换为与给定量相同的物理量。1．被控对象:是指要进行控制的设备或过程。2．执行机构:一般由传动装置和调节机构组成，执行机构直接作用于控制对象，使被控制量达到所要求的数值。（1

6、）、单回路控制/调节系统结构简单、明了，投资小闭环控制系统分类（2）、多回路控制/调节系统动态特性较复杂，惯性比较大，可寻找某一惯性较小，能及时反映干扰影响的中间变量或参数作为辅助控制变量通过辅助回路对辅助变量的及时控制，共同完成对主控参数的调节与控制。主、副两个控制回路的调节器相串联，副回路时一个随主回路变动而能自动调节的随动系统。副回路主要对频繁出现的干扰进行控制，提高系统抗干扰能力。（3）、比值控制/调节系统实现两种或多种物料流量或控制参数保持严格比例关系的自动控制系统。（4）、复合控制/

7、调节系统对主要干扰进行前馈控制，反馈回路对其他可能的干扰进行调节控制。控制器调节特性及其选择调节器：气动、液动、电动模拟、数字调节器等控制规律：位置式、比例式、积分式、比例积分式、比例积分微分式。1、位置式调节（开关控制/开关调节）（1）双位调节（2）三位调节图2.15三位调节特性分别对应电动机的正转、停、反转或系统的三种工作方式。2、比例调节（P）调节器输出与偏差大小、方向成比例的控制信号。P=Ke比例调节器：调节速度快、稳定性好、不易产生超调，但有残余的偏差。适用于调节精度不高场合，一般液位

8、调节，压力调节等。3、积分调节（I）调节器对偏差进行积分，输出相应控制信号。对变化快的干扰、调节效果差。4、比例积分调节（PI）调节器的输出信号不仅与输入偏差保持比例关系，还与偏差存在的时间长短有关。消除残余偏差，应用广泛。5、比例微分调节（PD）调节器的输出信号不仅与输入偏差有比例关系，还与偏差变化速度有关。不能消除静差。6、比例积分微分调节（PID）调节器的输出信号不仅与输入偏差及偏差存在的时间长短有关，还与偏差变化速度有关。调节效果好、应用广泛。执行器执行器由执行机构和调节机构组成。执行机