常用的复杂控制系统

常用的复杂控制系统
常用的复杂控制系统

复杂控制系统

一.串级控制系统

串级控制系统的基本概念

串级控制系统的采用了两个控制器,我们将温度控制器称为主控制器,把流量控制器称为副控制器。主控制器的输出作为副控制器的设定,然后由副控制器的输出去操纵控制阀。在串级控制系统中出现了两个被控对象,即主对象(温度对象)和副对象(流量对象),所以有两个被控参数,主被控参数(温度)和副被控参数(流量)。主被控参数的信号送往主控制器,而副被控参数的信号被送往副控制器作为测量,这样就构成了两个闭合回路,即主回路(外环)和副回路(内环)。

1. 改善了对象特征,起了超前控制的作用

2. 改善了对象动态特性,提高了工作频率

3. 提高了控制器总放大倍数,增强了抗干扰能力

4. 具有一定的自适应能力,适应负荷和操作条件的变化

串级控制系统的设计原则

1. 在选择副参数时,必须把主要干扰包含在副回路中,并力求把更多的干扰包含在副回路中。

2. 选择副参数,进行副回路的设计时,应使主、副对象的时间常数适当匹配。

3. 方案应考虑工艺上的合理性、可能性和经济性。

串级控制系统的应用场合

1. 被控对象的控制通道纯滞后时间较长,用单回路控制系统不能满足质量指标时,可采用串级控制系统。

2对象容量滞后比较大,用单回路控制系统不能满足质量指标时,可采用串级控制系统。

3.控制系统内存在变化激烈且幅值很大的干扰。

4. 被控对象具有较大的非线性,而负荷变化又较大。

串级控制系统应用中的问题

1. 主、副控制器控制规律的选择

串级控制系统中主、副控制器的控制规律选择都应按照工艺要求来进行。

主控制器一般选用PID控制规律,副控制器一般可选P控制规律。

2. 主、副控制器正、反作用方式的确定。

副控制器作用方式的确定,与简单控制系统相同。

主控制器的作用方向只与工艺条件有关。

3. 串级控制系统控制器参数整定

⑴在主回路闭合的情况下,主、副控制器都为纯比例作用,并将主控制器的比例度置于100%,用4:1衰减曲线法整定副控制器,求取副回路4:1衰减过程的副控制器比例度(δ2p)以及操作周期(T2P)。

⑵将副控制器的比例度置于所求的数值δ2p上,把副回路作为主回路的一个环节,用同样的方法整定主控制器,求取主回路4:1衰减过程的δ1p和T1P。

⑶根据求得的(δ1p)和(T1P)、(δ2p)和(T2P)数值,按经验公式求出主、副控制器的比例度、积分时间和微分时间。

⑷按先副后主、先比例后积分再微分的程序,设置主、副控制器的参数,再观察过渡过程曲线,必要时进行适当调整,直到系统质量达到最佳为止。

二.比值控制系统

在生产过程中经常需要两种或两种以上的物料以一定的比例进行混合或参加化学反应。在需要保持比例关系的两种物料中,往往其中一种物料处于主导地位,称为主物料或主动量F1,而另一种物料随主物料的变化呈比例的变化,称为从物料或从动量F2。例如在稀硝酸生产中,空气是随氨的多少而变化的,因此氨为主动量F1,空气为从动量F2。

常用的比值控制方案

1. 单闭环比值控制

这类比值控制系统的优点是两种物料流量之比较为精确,实施也较方便,所以得到广泛

的应用。

2. 双闭环比值控制

为了既能实现两流量的比值恒定,又能使进入系统的总流量F1+F2不变,因此在单闭环比值控制的基础上又出现了双闭环比值控制系统。

这类比值控制系统的优点是在主流量受到干扰作用开始到重新稳定在设定值这段时间内发挥作用,比较安全。

3. 变比值控制系统

要求两种物料流量的比值随第三参数的需要而变化。

比值控制系统的设计原则

1. 主、从动量的确定

2. 控制方案的选择

3. 比值系数的计算

4. 控制方案的实施

三.前馈控制系统

前馈控制系统的基本概念

前馈与反馈控制比较。

前馈控制是一种按干扰进行控制的开环控制方法,当干扰出现以后,被控变量还未变化时,前馈控制器(也称前馈补偿装置)就根据干扰的幅值和变化趋势对操纵变量进行控制,来补偿干扰对被控变量的影响,所以相对于反馈控制,前馈控制是比较及时的。

前馈控制系统的几种结构形式

1. 静态前馈控制系统

2. 动态前馈控制系统

静态前馈控制系统虽然结构简单,易于实现,在一定程度上可改善过程品质,但在扰动作用下控制过程的动态偏差依然存在。对于扰动变化频繁和动态精度要求比较高的生产过程,对象两个通道动态特性又不相等时,静态前馈往往不能满足工艺上的要求,这时应采用动态前馈方案。

动态前馈与静态前馈从控制系统的结构上看是一样的,只是前馈控制器的控制规律不同。动态前馈要求控制器的输出不仅仅是干扰量的函数,而且也是时间的函数。要求前馈控制器的校正作用使被控变量的静态和动态误差都接近或等于零。显然这种控制规律是由对象的两个通道特性决定的,由于工业对象的特性千差万别,如果按对象特性来设计前馈控制器的话,将会种类繁多,一般都比较复杂,实现起来比较困难。一般采用在静态前馈的基础上,加上延迟环节和微分环节,以达到干扰作用的近似补偿。

3. 前馈-反馈控制

通过前面的分析,我们知道前馈与反馈控制的优点和缺点总是相对应的,若将其组合起来,构成前馈-反馈控制系统,这样既发挥了前馈控制作用及时的优点,又保持了反馈控制能克服多个扰动和具有对被控参数进行反馈检测的长处,因此这种控制系统是适合于过程控制的较好方式。

前馈控制系统的应用场合

1. 系统中存在着可测但不可控的变化幅度大,且频繁的干扰,这些干扰对被控参数影响显著,反馈控制达不到质量要求时。

2. 当控制系统的控制通道滞后时间较长,由于反馈控制不及时影响控制质量时,可采用前馈或前馈-反馈控制系统。

四.均匀控制系统

均匀控制的概念

在石油化工生产中,采用连续生产方式,各生产过程都与前面的生产过程紧密联系。前

一设备的出料往往是后一设备的进料,而后者的出料又源源不断的输送给其他设备做进料。于是产生了前后设备之间的供求矛盾和协调问题。

解决前后工序供求矛盾,使液面和流量的变化互相兼顾均匀变化,这就是均匀控制系统的目的。

怎样才算达到均匀控制系统的目的呢?通过以上讨论,液位和流量两个参数的变化应满足如下要求:

1. 两个参数在控制过程中都应该是变化的,且变化是缓慢的。

2. 两个参数必须在允许的范围内变化,均匀控制要求在最大干扰作用下,液位在塔釜的上下限内波动,而流量应在一定的范围内平稳渐变,避免对后段工序产生较大的干扰。 均匀控制方案

1. 简单均匀控制图

从结构上看,与一般单回路液面控制系统无异,但从本质上看,两者是有区别

的,区别主要在于控制器的控制规律选择及参数整定问题上。

2. 串级均匀控制系统

克服阀前后压力变化的影响及液位自衡作用的影响效果较差。为了克服这一缺点,可在原方案的基础上增加一个流量副回路,即构成串级均匀控制。

串级均匀控制系统所用仪表较多,适用于控制阀前后压力干扰和自衡作用较显著而且对流量的平衡要求又较高的场合

五.分程控制系统

分程控制系统的基本概念

由一个控制器的输出信号分段分别去控制两个或两个以上控制阀动作的系统称为分程控制系统。

分程控制方案中,阀的开闭形式,可分同向和异向两种,如图6.22和图6.23所示。同向或异向规律的选择,全由工艺的需要而定 。

控制阀分程动作(同向)

100 (%(%

100 100 20 60 100 0 阀压/kPa 阀 开

(%) 20 60 100 0 阀压/kPa

B 阀 阀 开 度 (%) 100 B 阀 A 阀

A 阀

图6.23 控制阀分程动作(异向)

分程控制系统的应用

设计分程控制有两方面的目的,一是扩大控制阀的可调范围,以改善控制系统的品质;二是满足工艺上的特殊需求。

1. 用于扩大控制阀的可调范围

2. 用于控制满足工艺上操作的特殊要求 分程控制还能解决生产过程中的一些特殊要求。

例1、图6-24所示是间歇反应器的温度分程控制系统。 当

例2、罐顶氮封分程控制系统。

在有些生产过程中,有许多存放各种油品或石油化工产品的贮罐都建在室外,为使这些油品或产品不与空气接触,被氧化变质,或引起爆炸,常采用罐顶充氮气的方法与外界隔绝。采用氮封技术的要求是,要始终保持贮罐内的氮气压呈微量 正压。当贮罐内贮存物料量增减时,将引起罐顶压力的升降,应及时进行控制,否则将使贮罐变形,甚至破裂,造成浪费或引起燃烧、爆炸危险。因此,当贮罐内液面上升时,应停止继续补充氮气,并将压缩的氮气适量排出。反之,当液面下降时,应停止放出氮气而需补充氮气。为满足工艺这种要求,设计了图6.26所示的分程控制系统。

100 “B ” “A ” 0 气 关 阀 气 开 阀 阀 开 度 (%)

分程控制本质上是简单控制系统,有关控制器控制规律的选择及其参数整定可参照简单控制系统处理。但由于两只控制阀两个控制通道特性不同,可能引起广义对象特性的改变,所以控制器参数整定只能兼顾两种情况,选取一组比较合适的参数。

火灾自动报警及消防联动控制系统设计说明

火灾自动报警及消防联动控制系统设计说明 1、系统构成: (1)火灾自动报警系统 (2)消防联动控制 (3)火灾应急广播系统 (4)消防直通对讲电话系统 (5)漏电火灾报警系统 (6)大空间智能型灭火装置集中控制系统(消防水炮控制系统) (7)智能消防应急疏散照明指示灯系统 2.系统概况: (1)本工程为一类防火建筑.火灾自动报警的保护等级按特级设置.设控制中心报警系统和消防联动控制系统。 (2).系统组成:火灾自动报警系统;消防联动控制系统;火灾应急广播系统;消防直通电话对讲系统;漏电火灾报警系统;大空间智能型灭火装置集中控制系统(消防水炮控制系统);智能消防应急疏散照明指示灯系统。 3.消防控制室: (1)本工程的消防控制室设置在一层西侧,负责本工程全部火灾报警及联动控制系统,设有直接通室外的出口. (2)消防控制室可联动所有与消防有关的设备。 (3)消防控制室的报警联动设备由火灾报警控制主机、联动控制台、CRT显示器、打印机、广播设备、消防直通对讲电话设备、电源设备等组成。 (4)消防控制室可接收感烟、感温、可燃气体等探测器的火灾报警信号及水流指示器、检修阀、压力报警阀、手动报警按钮、消火栓按钮以及消防水炮的动作信号。 (5)消防控制室可显示消防水池、消防水箱水位,显示消防水泵等的电源及运行情况。 4.火灾自动报警系统: (1)本工程采用消防控制室报警控制系统,火灾自动报警系统按四总线设计。 (2)探测器:柴油发电机房、厨房、车库等处设置感温探测器,直燃机房设防爆型可燃气体探测器,其他场所设置感烟探测器。 (3)探测器安装:探测器与灯具的水平净距应大于0.2m;至墙边、梁边或其他遮挡物

自动控制系统课程设计报告说明书

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书(论文) 课程名称:自动控制理论课程设计 设计题目:直线一级倒立摆控制器设计 院系:电气学院电气工程系 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:2016.6.6-2016.6.19 手机: 工业大学教务处

*注:此任务书由课程设计指导教师填写。

直线一级倒立摆控制器设计 摘要:采用牛顿—欧拉方法建立了直线一级倒立摆系统的数学模型。采用MATLAB 分析了系统开环时倒立摆的不稳定性,运用根轨迹法设计了控制器,增加了系统的零极点以保证系统稳定。采用固高科技所提供的控制器程序在MATLAB中进行仿真分析,将电脑与倒立摆连接进行实时控制。在MATLAB中分析了系统的动态响应与稳态指标,检验了自动控制理论的正确性和实用性。 0.引言 摆是进行控制理论研究的典型实验平台,可以分为倒立摆和顺摆。许多抽象的控制理论概念如系统稳定性、可控性和系统抗干扰能力等,都可以通过倒立摆系统实验直观的表现出来,通过倒立摆系统实验来验证我们所学的控制理论和算法,非常的直观、简便,在轻松的实验中对所学课程加深了理解。由于倒立摆系统本身所具有的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性,许多现代控制理论的研究人员一直将它视为典型的研究对象,不断从中发掘出新的控制策略和控制方法。 本次课程设计中以一阶倒立摆为被控对象,了解了用古典控制理论设计控制器(如PID控制器)的设计方法和用现代控制理论设计控制器(极点配置)的设计方法,掌握MATLAB仿真软件的使用方法及控制系统的调试方法。 1.系统建模 一级倒立摆系统结构示意图和系统框图如下。其基本的工作过程是光电码盘1采集伺服小车的速度、位移信号并反馈给伺服和运动控制卡,光电码盘2采集摆杆的角度、角速度信号并反馈给运动控制卡,计算机从运动控制卡中读取实时数据,确定控制决策(小车运动方向、移动速度、加速度等),并由运动控制卡来实现该控制决策,产生相应的控制量,使电机转动,通过皮带带动小车运动从而保持摆杆平衡。 图1 一级倒立摆结构示意图

复杂过程控制系统设计与Simulink仿真

银河航空航天大学 课程设计 (论文) 题目复杂过程控制系统设计与Simulink仿 真 班级 学号 学生姓名 指导教师

目录 0. 前言 (1) 1. 总体方案设计 (2) 2. 三种系统结构和原理 (3) 2.1 串级控制系统 (3) 2.2 前馈控制系统 (3) 2.3 解耦控制系统 (4) 3. 建立Simulink模型 (5) 3.1 串级 (5) 3.2 前馈 (5) 3.3 解耦 (7) 4. 课设小结及进一步思想 (15) 参考文献 (15) 附录设备清单 (16)

复杂过程控制系统设计与Simulink仿真 姬晓龙银河航空航天大学自动化分校 摘要:本文主要针对串级、前馈、解耦三种复杂过程控制系统进行设计,以此来深化对复杂过程控制系统的理解,体会复杂过程控制系统在工业生产中对提高产品产量、质量和生产效率的重要作用。建立Simulink模型,学习在工业过程中进行系统分析和参数整定的方法,为毕业设计对模型进行仿真分析及过程参数整定做准备。 关键字:串级;前馈;解耦;建模;Simulink。 0.前言 单回路控制系统解决了工业过程自动化中的大量的参数定制控制问题,在大多数情况下这种简单系统能满足生产工艺的要求。但随着现代工业生产过程的发展,对产品的产量、质量,对提高生产效率、降耗节能以及环境保护提出了更高的要求,这便使工业生产过程对操作条件要求更加严格、对工艺参数要求更加苛刻,从而对控制系统的精度和功能要求更高。为此,需要在单回路的基础上,采取其它措施,组成比单回路系统“复杂”一些的控制系统,如串级控制(双闭环控制)、前馈控制大滞后系统控制(补偿控制)、比值控制(特殊的多变量控制)、分程与选择控制(非线性切换控制)、多变量解耦控制(多输入多输出解耦控制)等等。从结构上看,这些控制系统由两个以上的回路构成,相比单回路系统要多一个以上的测量变送器或调节器,以便完成复杂的或特殊的控制任务。这类控制系统就称为“复杂过程控制系统”,以区别于单回路系统这样简单的过程控制系统。 计算机仿真是在计算机上建立仿真模型,模拟实际系统随时间变化的过程。通过对过程仿真的分析,得到被仿真系统的动态特性。过程控制系统计算机仿真,为流程工业控制系统的分析、设计、控制、优化和决策提供了依据。同时作为对先进控制策略的一种检验,仿真研究也是必不可少的步骤。控制系统的计算机仿真是一门涉及到控制理论、计算机数学与计算机技术的综合性学科。控制系统仿真是以控制系统的模型为基础,主要用数学模型代替实际控制系统,以计算机为工具,对控制系统进行实验和研究的一种方法。在进行计算机仿真时,十分耗费时间与精力的是编制与修改仿真程序。随着系统规模的越来越大,先进过程控制的出现,就需要行的功能强大的仿真平台Math Works公司为MATLAB提供了控制系统模型图形输入与仿真工具Simulink,这为过程控制系统设计与参数整定的计算与仿真提供了一个强有力的工具,使过程控制系统的设计与整定发生了革命性的变化。

实验五基于MATLAB工具箱的控制系统分析与设计.

实验五、基于MATLAB工具箱的控制系统分析与设计(2学时) (综合型实验) 一、实验目的 (1)掌握线性时不变系统的对象模型的构造及其相互转换; (2)掌握线性时不变系统浏览器——LTI Viewer使用方法; (3)掌握单变量系统设计工具——SISO Design Tool的使用方法; (4)掌握非线性系统的控制器优化设计和仿真; (5)自行设计一个PID控制系统并进行PID控制器的优化设计(选)。 二、实验设备 MATLAB6.1系统教学软件及计算机一台。 三、实验内容 1、将下述传递函数转换成tf对象。 2、将第6章的例6-16中非线性系统进行线性化处理后所得线性化状态空间模型的系数矩阵(A,B,C,D)的值转换成LTI对象,然后利用线性时不变系统浏览器—LTI Viewer对系统进行分析。 3、使用 LTI Viewer对以下滑艇系统的动力学方程进行非线性系统的线性分析 4、以下单位反馈系统。利用单变量系统设计工具SISO Design Tool。(1)对其进行分析,画出系统的根轨迹图以及系统波特图,并求解相位裕量。 (2)对以上系统进行串联校正装置,其传递函数如下。 对校正后进行分析,画出校正后系统的根轨迹图以及系统波特图,并求解相位裕量。 5、对以下系统。 要求系统单位阶跃响应的最大上升时间为10秒、最大调节时间为30秒、最大超调量为20%。利用非线性控制器设计模块集(Nonlinear Control Design Blockset),试求PID控制器的最佳整定参数Kp、Ki和Kd。假设,三阶线性对象模型的不确定参数:40< a1<50,2.5< a2<10。

C650普通车床电气控制系统设计说明-书

目录 第1章引言·1 1.1 可编程控制器的简单介绍··1 1.2 西门子S7-200 的简单介绍··4 1.3 C650卧式车床简述··5 第2章继电接触器控制系统设计·7 2.1 C650卧式车床的控制要求··7 2.2 电气控制线路分析··7 2.3 C650卧式车床电气控制线路的特点··9 第3章C65O普通车床的PLC 设计过程·10 3.1 控制要求··10 3.2 方案说明··10 3.3 确定I/O信号数量,选择PLC的类型··10 3.4 C650普通车床PLC控制系统I/O地址分配表··11 3.5 控制电路设计··11 3.6 PLC控制程序设计··13 3.7 C650普通车床控制系统PLC控制程序语句表··15 3.8 系统调试··18 结论·19

设计总结·20谢辞·21 参考文献·22

第1章引言 本设计主要针对C650普通车床进行电气控制系统硬件电路设计,包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。 1.1 可编程控制器的简单介绍 1.1.1 PLC的工作原理 PLC 英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种机械或生产过程。 PLC采用循环扫描的工作方式,即顺序扫描,不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序,按序号作周期性的程序循环扫描,程序从第一条指令开始,逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令,再开始下一次扫描;如此周而复始。实际上,PLC扫描工作除了执行用户程序外,还要完成其他工作,整个工作过程分为自 诊 断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。 1.1.2 可编程序控制器的组成 可编程序控制器硬件由中央处理器、电源、输出组件、输入组件、输入输出、编程器六部分构成: 中央处理器(Central Processor Unit 简称CPU):它是可编程序控制器的心脏部分。CPU 由微处理器(Microproce-ssor)存储实际控制逻辑的程序存储器和存储数据、变量的数据储器构成。 电源(Power Supply):给中央处理器提供必需的工作电源。 输入组件(Inputs):输入组件的功能是将操作开关和现场信号送给中央处理器。现场信号可能是开关量、模拟量或针对某一特定目的使用的特殊变量。 输出组件(Outputs):输出组件接收CPU 的控制信号,并把它转换成电压或电流等现场执行机构所能接收的信号后,传送控制命令给现场设备的执行器。 输入输出(简称I/O)是可编程序控制器的“手”和“脚”或者叫作系统的“眼睛”

PLC控制系统的设计说明书

课程设计(论文) 题目:抢答器PLC控制系统设计 学院:机电工程学院 专业班级:09级机械工程及自动化03班 指导教师:肖渊职称:副教授 学生姓名:王帅 学号: 40902010317

目录 第1章概述 (1) 1.1 PLC的发展 (1) 1.2 PLC的应用 (2) 第2章抢答器系统的总体设计 (3) 2.1 抢答器电气控制系统设计要求 (3) 2.2 抢答器系统组成 (3) 2.3抢答器的流程图 (4) 第3章硬件系统设计 (5) 3.1 硬件接线图 (5) 3.2 I/O端子分配表 (6) 3.3 七段显示管的设计 (6) 第4章软件系统的设计 (8) 4.1 程序指令 (8) 4.2 工作过程分析 (11) 第5章总结 (13) 参考文献 (14) 附录一 (14)

第1章概述 可编程控制器(PLC)是一种新型的通用自动化控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,具有控制功能强,可靠性高,使用灵活方便,易于扩展等优点而应用越来越广泛。可编程控制器(Programmable Logic Controller)即PLC。现已广泛应用于工业控制的各个领域。他以微处理为核心,用编写的程序不仅可以进行逻辑控制,还可以定时,计数和算术运算等,并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。美国电气制造商协会经过4年调查,与1980年将其正式命名为可编程控制器(Programmable Controller),简写为PC。后来由于PC这个名称常常被用来称呼个人电脑(Personal Computer),为了区别,现在也把可编程控制器称为PLC。 1.1 PLC的发展 20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程逻辑控制器,使可编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后,为了方便和反映可编程控制器的功能特点,可编程逻辑控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。 20世纪70年代中末期,可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 20世纪80年代初,可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20世纪80年代至90年代中期,是可编程逻辑控制器发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 20世纪末期,可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。

电梯控制系统设计设计说明

电梯控制系统设计设计说明

第 1 页共 3 页 编号: 毕业设计说明书 题目:电梯控制系统设计 院(系):电子工程与自动化学院 专业:电子信息科学与技术专业 学生姓名: 学号:0900840218 指导教师:李莉 职称:讲师 题目类型:理论研究实验研究工程设计√软件开发 2013年5月20日

第 3 页共 39 页 摘要 本设计主要利用AT89S52单片机,实现电梯控制系统的设计。单片机与电机驱动电路的结合完成了电梯基本的升降、楼层停靠、方向选择、时间控制等基本功能,研究并实现了在上位机的模式下通过LABVIEW的远程监测的方法,完成了系统样机的设计与制作。 本设计参照了通用电梯的设计标准,有良好的操作界面和通用的外部接口,具有人性化设计,实现较好的外设兼容性。同时在系统样机中完成的其它设计研究还包括,利用LED和蜂鸣器组成的简单电路实现电梯意外声光报警、利用数码管实现电梯楼层显示,利用4x4矩阵键盘实现电梯楼层按键选择,利用LED实现目的楼层的指示,利用MAX232串口电路实现串口通信,来监测电梯实时状态。样机使用的主要器件包括低功耗、高性能的AT89S52单片机,低功耗、低成本、低电压的MAX232,双全桥电机专用驱动芯片L298,共阴极八段数码管,4x4矩阵键盘等,通过比较合理的设计使样机系统基本达到了任务要求,并具有很高的性价比,硬件设计简单可靠。软件部分使用keil软件进行C语言程序编写,用proteus 7软件进行仿真调试。本设计中综合使用了数字电路、模拟电路、高频电路、单片机及编程、硬件逻辑描述、LABVIEW及其应用以及计算机辅助设计(CAD)等多方面的知识,软硬件结合,很好地完成了本科毕业设计任务要求并取得了良好的学习效果。 关键词:AT89C52;单片机;电梯控制系统; C语言

复杂控制系统

二、复杂控制系统 1. 串级控制系统有哪些主要特点?为什么说串级控制系统能迅速克服进入副回路的扰动? 2. 串级控制系统中的副被控变量如何选择? 3. 串级控制系统中的主、副控制器的正、反作用如何选择?它们与阀门的开关形式有无关系? 4. 如图串级控制系统。该系统在扰动F 1和F 2作用下,要求输出Y 无余差。问主、副控制器是否应全部采用具有积分作用的控制器,为什么?(设过程均具有自衡特性) 5. 的气关阀。问:主、副控制器的正、反作用需要改变吗?为什么?如果需要,如何改变?主、副控制器的比例度和积分时间是否需要改变? 6. 在一个串级控制系统中,主被控变量是温度,原用0-200℃温度变送器,后改用80-200℃温度变送器。问:主、副控制器的比例度和积分时间是否需要改变?如果需要,如何改变? 7. 有附图所示反应器,反应器温度是用冷 却水控制的。 (1)如果主要扰动是冷却水阀前压力有波 动,应组成怎样的串级控制系统回路?画出控制 方案。 (2)画出采用串级控制系统时的流程图。并设控制阀是气开式,那么,两个控制器分别应选 正作用还是反作用,为什么? (3)如果控制阀为气关式,两个控制器的正 反作用是否需要改变? 8. 当串级控制系统采用流量控制回路时, 如果用孔板作为测量元件,且不采用开方器,有 时会出现负荷小时反而不稳定的现象,为什么? 为了避免这种情况,改变阀的流量特性行不行,为什么?如果不行,用什么办法可以解决? (题4图)

9. 在串级控制系统中,当主、副控制器都有积分作用时,在主控制器达到饱和之后,副控制器也将积分饱和, 情况更严重。采用如图方案,试说明为什么能防止积分饱 和,并写出主控制器控制规律式来说明。这样的系统能使主被控变量没有余差吗? 10. 简单均匀控制系统与简单控制系统有何异同点?如何识别简单均匀控制系统? 11. 简述简单均匀、双冲量均匀、串级均匀的应用场 合。串级均匀与串级控制系统有何异同点? 12. 画出图示 双冲量均匀系统的方框图,若控制器 采用比例积分作 用, 输出(液位)是否有 余差? 13. 试比较比值,双闭环比值和串级比值控制系统的特点,并画出各自的方块图。 14. 在比值控制系统中,用相乘方案较之相除方案有什么优点? 15. 在比值控制系统中,流体F 1的流量是不可调的,仪表量程为0~50M 3/h 。流体F 2的流量是可调的,仪表量程为0~80M 3/h 。现决定采用除法器(I 0=10×I 1/I 2) 组成单闭环比值控制系统,画出控制方案,并确定比值系数。 16. 甲烷转化反应中,为了保证甲烷的转化率,就必须保持天然气、蒸汽和空气之间成一定比值(1:3:1.4)且当蒸汽和天然气的比值低于2.9,空气和天然气的比值高于1.5时报警。设计如图所示的控制及报警系统。由电动III 型比值器构成比值控制系统,用差压法测流量,未经开方运算。蒸汽流量的最大值G SMAX =31100M 3/h ;天然气流量的最大值G NMAX =11000M 3/h ;空气流量的最大值G AMAX =14000M 3/h 。试求比值器的比值系数K 1和K 2,以及高限信号和低限信号器的 设定值。 17. 工艺要求F 1/F 2=1/1.2 F 1的流量是不可控的,仪表量 程为0~36000NM 3/h 。F 2的流量是可控的,仪表量程为0~2400NM 3/h 。采用气动乘法器(00.08 0.02)0.02)(P (P P B A 0+--=)组成单闭环比值控制系统。 画出控制方案,并确定比值系 数。 18. 如图所示比值控制系统中,采用除法确定比值,并用孔板测量流量。问:该控制 系统的非线性特性来自何处,对控制质量有什么影响,用什么办(题12图) (题18图)

信息系统分析与设计名词解释

一、名词解释 1、软件维护指软件交互使用之后,为了改正软件中的错误或满足新的需求而修改软件的过程。 2、调试在成功地进行了测试之后,进一步诊断和改进程序中存在的错误过程。 3、可行性研究又叫可行性分析,它是所有工程项目在开始阶段必须进行的一项工作。可行性研究是指项目正式开发之前,先投入一定的精力,通过一套准则,从经济、技术、社会等方面对项目的必要性、可能性、合理性,以及项目所面临的重大风险进行分析和评价,得出项目是否可行的结论。 4、结构化程序设计是一种设计程序的技术,采用自顶向下、逐步细化的设计方法和单入口、单出口的控制技术,任何程序都可以通过顺序、选择和循环3种基本控制结构的复合实现。 5、信息系统在其使用过程中随着生存环境的变化,要不断维护、修改,当它不再适应需求的时候就要被淘汰,就要由新系统代替老系统,这种周期循环称为信息系统的生命周期。 6、供应链管理系统就是为了实现供应链上各企业的共同目标,对整个供应链的物流与信息流进行集成的管理和统一协调的计算机软件系统、网络与通信系统、有关数据、规章制度和人员的统一体。 7、这是在现代信息技术的基础上,交叉管理学、行为科学、运筹学,控制论等学科运用、人工智能、专家系统、知识工程等理论和方法,辅助支持企业,决策活动的信息系统。 8、信息系统是指利用计算机、网络、数据库等现代信息技术,处理组织中的数据、业务、管理和决策等问题,并为组织目标服务的综合系统。 9、数据字典为了对数据流程图中的各个元素进行详细的说明,数据字典的主要内容是对数据流程图中的数据项、数据结构、数据流、处理逻辑、数据存储和外部实体等几个方面进行具体的定义。数据字典配以数据流程图,就可以从文字和图形两个方面对系统的逻辑模型进行完整的描述。 二、填空 1、按照生命周期法建设信息系统过程中的主要文档有:系统开发立项报告,( 可行性研究报告),系统开发计划书,( 系统分析说明书),系统设计说明书,程序设计报告,系统测试计划与测试报告,系统使用与维护手册,系统评价报告,系统开发月报与系统开发总结报告. 2、描述程序处理过程的工具称为过程设计工具,可以分为图形、表格和语言3类。其中图形工具包括(程序流程图)、(N-S图)和(PAD图);表格工具包括(判定表)和(判定树);语言工具包括

液位控制系统设计说明

目录 第1章绪论............................................................................................... - 1 - 第2章设计方案........................................................................................ - 2 - 2.1 方案举例......................................................................................... - 2 - 2.2 方案比较......................................................................................... - 3 - 2.3 方案确定......................................................................................... - 3 - 第3章硬件设计........................................................................................ - 4 - 3.1 控制系统......................................................................................... - 4 - 3.1.1 AT89C51单片机 ..................................................................... - 4 - 3.1.2 AT89C51的信号引脚............................................................... - 6 - 3.1.3 单片机最小系统 ....................................................................... - 7 - 3.2 感应系统......................................................................................... - 8 - 3.3 指示系统......................................................................................... - 9 - 3.4 液位控制系统................................................................................. - 10 - 3.5 电机与报警系统.............................................................................. - 11 - 第4章软件设计...................................................................................... - 14 - 4.1 延时子程序.................................................................................... - 14 - 4.2 感应系统程序................................................................................. - 14 - 4.3 指示系统程序................................................................................. - 15 - 4.4 电机和警报系统程序 ....................................................................... - 16 - 4.5 液位预选系统程序 .......................................................................... - 16 - 4.6 系统主流程图................................................................................. - 19 - 第5章系统测试...................................................................................... - 21 - 5.1 仿真测试过程................................................................................. - 22 - 5.2 仿真结果....................................................................................... - 24 -总结...................................................................................................... - 25 - 致谢...................................................................................................... - 26 - 参考文献................................................................................................... - 25 -附录1 系统仿真电路 ................................................................................ - 28 - 附录2 源程序.......................................................................................... - 29 -

机电控制系统分析与设计

一、简述题(每小题10分,共100分) 1、机电控制系统的基本要求? 答:稳定性(长期稳定性)、准确性(精度)和快速性(相对稳定性). 稳定性:对恒值系统要求当系统受到扰动后,经过一定时间的调整能够回到原来的期望值. 对随动系统,被控制量始终跟踪参据量的变化.稳定性是对系统的基本要求,不稳定的系统不能实现预定任务.稳定性,通常由系统的结构决定与外界因素无关. 快速性:对过渡过程的形式和快慢提出要求,一般称为动态性能.稳定高射炮射角随动系统,虽然炮身最终能跟踪目标,但如果目标变动迅速,而炮身行动迟缓,仍然抓不住目标. 准确性:用稳态误差来表示.如果在参考书如信号作用下,当系统达到稳态后,其稳态输出与参考输入所要求的期望输出之差叫做给定稳态误差.显然,这种误差越小,表示系统的输出跟随参考输入的精度越高. 由于被控对象具体情况的不同,各种系统对上述三方面性能要求的侧重点也有所不同.例如随动系统对快速性和稳态精度的要求较高,而恒值系统一般侧重于稳定性能和抗扰动的能力.在同一个系统中,上述三方面的性能要求通常是相互制约的.例如为了提高系统的动态响应的快速性和稳态精度,就需要增大系统的放大能力,而放大能力的增强,必然促使系统动态性能变差,甚至会使系统变为不稳定.反之,若强调系统动态过程平稳性的要求,系统的放大倍数就应较小,从而导致系统稳态精度的降低和动态过程的缓慢.由此可见,系统动态响应的快速性、高精度与动态稳定性之间是一对矛盾. 2、机电控制系统的基本结构?画图说明 答:机电控制系统是机电控制技术的具体表现形式,通过控制器并合理选择或设计放大元件、执行元件、检测元件与转换元件、导向与支承元件和传动机构等.使机电装备达到所要求的性能和功能。机电控制系统是 机电一体化 产品及系统中承担着控制对象输出,并按照指令规定的规律变化的功能单元,是机电一体化产品及系统的重要组成部分。机电控制系统是一种自动控制系统。 机电控制系统一般由指令元件,比较、综合与放大元件,转换与功率放大元件,执行元件,工作机构,检测与转换元件等6部分组成,如图1.4所示。为了研究问题方便,通常又把指令元件和比较、综合与放大元件合称为 控制器 (控制元件);将转换与功率放大元件和执行元件合称为机电动力机构;机电动力机构和工作机构合称为被控对象。对于控制精度要求不高且执行元件的输出能够按其给定规律运动时,可以采用开环控制。此时检测与转换元件也可以没有;但为了显示与检测,系统中仍应装有检测与转换元件。

复杂控制系统

复杂控制系统

第六章复杂控制系统 教学要求:掌握串级控制系统的基本概念、特点 了解串级控制系统的设计方法、应用场合 掌握比值控制系统的基本概念、特点和设计 掌握前馈控制的基本概念,几种结构形式、应用场合掌握均匀控制的基本概念和控制方案 掌握分程控制的基本概念和应用中的几个问题 掌握选择性控制的基本概念,选择性控制的应用,了解积分饱和及其防止 重点:串级控制系统的结构特点及应用场合, 比值控制系统的三种形式的特点 前馈控制的基本概念 分程控制的基本概念 选择性控制的应用 难点:串级控制系统的结构特点, 主、副控制器正反作用的选择 动态前馈控制 控制阀分程动作关系 本章着重介绍各种复杂控制系统的组成、特点、工作过程与工程设计原则。

§6.1 串级控制系统 6.1.1 串级控制系统的基本概念 串级控制系统的采用了两个控制器,我们将温度控制器称为主控制器,把流量控制器称为副控制器。主控制器的输出作为副控制器的设定,然后由副控制器的输出去操纵控制阀。在串级控制系统中出现了两个被控对象,即主对象(温度对象)和副对象(流量对象),因此有两个被控参数,主被控参数(温度)和副被控参数(流量)。主被控参数的信号送往主控制器,而副被控参数的信号被送往副控制器作为测量,这样就构成了两个闭合回路,即主回路(外环)和副回路(内环)。 二、串级控制系统的特点 1. 改进了对象特征,起了超前控制的作用 2. 改进了对象动态特性,提高了工作频率 3. 提高了控制器总放大倍数,增强了抗干扰能力 4. 具有一定的自适应能力,适应负荷和操作条件的变化

6.1.3 串级控制系统的设计 设计原则。 1. 在选择副参数时,必须把主要干扰包含在副回路中,并力求把更多的干扰包含在副回路中。 2. 选择副参数,进行副回路的设计时,应使主、副对象的时间常数适当匹配。 3. 方案应考虑工艺上的合理性、可能性和经济性。 6.1.4 串级控制系统的应用场合 1. 被控对象的控制通道纯滞后时间较长,用单回路控制系统不能满足质量指标时,可采用串级控制系统。 2对象容量滞后比较大,用单回路控制系统不能满足质量指标时,可采用串级控制系统。 3.控制系统内存在变化激烈且幅值很大的干扰。 4. 被控对象具有较大的非线性,而负荷变化又较大。 6.1.5 串级控制系统应用中的问题 1. 主、副控制器控制规律的选择 串级控制系统中主、副控制器的控制规律选择都应按照工艺要求来进行。 主控制器一般选用PID控制规律,副控制器一般可选P控制规律。 2. 主、副控制器正、反作用方式的确定。

13组 铸造机控制系统设计

电气工程学院课程设计说明书电气控制与PLC 设计题目:铸造机控制系统设计 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 教师职称:

电气工程学院《课程设计》任务书课程名称:电气控制与PLC 基层教学单位:指导教师: 学号学生姓名(专业)班级设计题目铸造机控制系统设计(70起评) 设计技术参数1.设计内容见附页(33) 2.使用组态王实现上位控制 3.公共实践(四层电梯) 4.公共实践(邮件分拣)(选作) 5.查阅资料(变频器) 设计要求 采用PLC进行设计。画出系统图,采用梯形图编程,并给出相应的组态控制工程(附主画面)。结合公共实践部分,完成设计说明书。 参考资料“电气控制”类图书及论文资料“可编程控制器”类图书及论文资料 周次20周应 完成内容分析设计要求、查资料、确定方案,设计梯形图、设计上位组态撰写课程设计说明书,答辩 指导教师签字基层教学单位主任签字 说明:1、此表一式三份,系、学生各一份,报送院教务科一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。 电气工程学院教务科

摘要 本课题介绍的是铸造机的PLC电控系统,电气采用日本三菱FX2N型课编程序控制器(PLC)进行控制设计,其目的是提高系统运行的可靠性和自动化程度,减轻操作工人的劳动强度和电气维修工人的工作量及维护时间,以提高产品的质量和劳动生产率。 近年来,随着可编程控制器(PLC)应用技术的发展,其在工业生产中的应用也越来广泛;根据工业现场的需要和PLC自身的特点,可编程控制器在工业生产中也被广泛采用,使工业控制变得更为灵活、方便,也使得生产效率大大提高。 在工程生产领域,我们也运用到了PLC,例如,在压铸机上我们运用它帮助我们完成了多个人的工作,实现了压铸机的智能化控制,从而降低了生产成本,提高了劳动效率。在工业上应用PLC是我们以后发展的必然方向,它将成为代替原始机械控制的有效控制装置。在工业生产中采用可编程控制器PLC,可利用其硬件和软件上采取的一系列抗干扰措施,使它可以直接安装于工业现场而稳定可靠地工作。 本小组进行了分工合作,分工情况如下:邢永跃,朱恩多和王延强负责主程序的编写,材料整理和说明书的编写;卢小召和张天亮负责学习并使用组态王完成操作过程的复现;我负责硬件的制作和调试。

第六章复杂控制系统

第六章复杂控制系统 教学要求:掌握串级控制系统的基本概念、特点 了解串级控制系统的设计方法、应用场合 掌握比值控制系统的基本概念、特点和设计 掌握前馈控制的基本概念,几种结构形式、应用场合 掌握均匀控制的基本概念和控制方案 掌握分程控制的基本概念和应用中的几个问题 掌握选择性控制的基本概念,选择性控制的应用,了解积分饱和及其防止 重点:串级控制系统的结构特点及应用场合, 比值控制系统的三种形式的特点 前馈控制的基本概念 分程控制的基本概念 选择性控制的应用 难点:串级控制系统的结构特点, 主、副控制器正反作用的选择 动态前馈控制 控制阀分程动作关系 本章着重介绍各种复杂控制系统的组成、特点、工作过程与工程设计原则。 §6.1 串级控制系统 6.1.1 串级控制系统的基本概念 串级控制系统的采用了两个控制器,我们将温度控制器称为主控制器,把流量控制器称为副控制器。主控制器的输出作为副控制器的设定,然后由副控制器的输出去操纵控制阀。在串级控制系统中出现了两个被控对象,即主对象(温度对象)和副对象(流量对象),所以有两个被控参数,主被控参数(温度)和副被控参数(流量)。主被控参数的信号送往主控制器,而副被控参数的信号被送往副控制器作为测量,这样就构成了两个闭合回路,即主回路(外环)和副回路(内环)。

二、串级控制系统的特点 1. 改善了对象特征,起了超前控制的作用 2. 改善了对象动态特性,提高了工作频率 3. 提高了控制器总放大倍数,增强了抗干扰能力 4. 具有一定的自适应能力,适应负荷和操作条件的变化 6.1.3 串级控制系统的设计 设计原则。 1. 在选择副参数时,必须把主要干扰包含在副回路中,并力求把更多的干扰包含在副回路中。 2. 选择副参数,进行副回路的设计时,应使主、副对象的时间常数适当匹配。 3. 方案应考虑工艺上的合理性、可能性和经济性。 6.1.4 串级控制系统的应用场合 1. 被控对象的控制通道纯滞后时间较长,用单回路控制系统不能满足质量指标时,可采用串级控制系统。 2对象容量滞后比较大,用单回路控制系统不能满足质量指标时,可采用串级控制系统。 3.控制系统内存在变化激烈且幅值很大的干扰。 4. 被控对象具有较大的非线性,而负荷变化又较大。 6.1.5 串级控制系统应用中的问题 1. 主、副控制器控制规律的选择 串级控制系统中主、副控制器的控制规律选择都应按照工艺要求来进行。 主控制器一般选用PID控制规律,副控制器一般可选P控制规律。 2. 主、副控制器正、反作用方式的确定。 副控制器作用方式的确定,与简单控制系统相同。 主控制器的作用方向只与工艺条件有关。 3. 串级控制系统控制器参数整定 ⑴在主回路闭合的情况下,主、副控制器都为纯比例作用,并将主控制器的比例度置于100%,用4:1衰减曲线法整定副控制器,求取副回路4:1衰减过程的副控制器比例度(δ2p)以及操作周期(T2P)。 ⑵将副控制器的比例度置于所求的数值δ2p上,把副回路作为主回路的一个环节,用同样的方法整定主控制器,求取主回路4:1衰减过程的δ1p和T1P。 ⑶根据求得的(δ1p)和(T1P)、(δ2p)和(T2P)数值,按经验公式求出主、副控制器的比例度、积分时间和微分时间。 ⑷按先副后主、先比例后积分再微分的程序,设置主、副控制器的参数,再观察过渡过程曲线,必要时进行适当调整,直到系统质量达到最佳为止。 6.2 比值控制系统 6.2.1 概述 在生产过程中经常需要两种或两种以上的物料以一定的比例进行混合或参加化学反应。在需要保持比例关系的两种物料中,往往其中一种物料处于主导地位,称为主物料或主动量F1,而另一种物料随主物料的变化呈比例的变化,称为从物料或从动量F2。例如在稀硝酸生产

进程的控制系统设计说明书

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2012年秋季学期 操作系统原理课程设计 题目:进程的控制系统 专业班级:软件工程(1)班 姓名:锋 学号:10240506 指导教师:朱红蕾 成绩:

目录 摘要 (1) 正文 (2) 1. 设计思想 (2) 2. 相关的各模块的伪码算法 (2) 3. 函数的调用关系 (8) 4. 测试结果 (9) 总结 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14)

摘要 进程是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程,也是操作系统进行分配和保护的基本单位。进程的组成之一是PCB,它是进程控制块,是系统为描述进程而设计的一种数据结构。 进程由创建而产生,由调度而执行,由撤销而消亡的生命周期,因此操作系统要有对进程生命周期的各个环节进行控制的的功能,所谓进程控制,是指系统使用一些具有特定功能的程序段来创建进程、撤销进程以及完成进程各状态间的转换。 进程的控制包括:创建进程、撤销进程、阻塞进程、唤醒进程、激活进程等,这些控制和管理功能是由操作系统中的原语来实现的,而进程控制原语是对进程生命周期控制和进程状态转换的原语,基于进程的基本状态,他们是创建进程原语、撤销进程原语、阻塞进程原语和唤醒进程原语。原语是在管态下执行、完成系统特定功能的过程。系统对进程的控制若不使用原语,就会造成其状态的不确定性,从而达不到进程控制目的。原语的一种实现方法是系统调用方式,采用访管指令实现,原语在使用中不可中断。 现在操作系统设计中,操作系统内核是基于硬件的第一次软件扩充,它为操作系统的进程控制及管理提供了良好环境,而进程的控制及调度体现了操作系统的运行速度及运行频率,所以说进程控制在靠近硬件的软件层次中占据着重要地位。 关键词: 进程、控制、原语

《过程控制系统》习题解答

《过程控制系统》习题解答 1-2 与其它自动控制相比,过程控制有哪些优点?为什么说过程控制的控制过程多属慢过程? 过程控制的特点是与其它自动控制系统相比较而言的。 一、连续生产过程的自动控制 连续控制指连续生产过程的自动控制,其被控量需定量控制,而且应是连续可调的。若控制动作在时间上是离散的(如采用控制系统等),但是其被控量需定量控制,也归入过程控制。 二、过程控制系统由过程检测、控制仪表组成 过程控制是通过各种检测仪表、控制仪表和电子计算机等自动化技术工具,对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。一个过程控制系统是由被控过程和检测控制仪表两部分组成。 三、被控过程是多种多样的、非电量的 现代工业生产过程中,工业过程日趋复杂,工艺要求各异,产品多种多样;动态特性具有大惯性、大滞后、非线性特性。有些过程的机理(如发酵等)复杂,很难用目前过程辨识方法建立过程的精确数学模型,因此设计能适应各种过程的控制系统并非易事。 四、过程控制的控制过程多属慢过程,而且多半为参量控制 因为大惯性、大滞后等特性,决定了过程控制的控制过程多属慢过程;在一些特殊工业生产过程中,采用一些物理量和化学量来表征其生产过程状况,故需要对过程参数进行自动检测和自动控制,所以过程控制多半为参量控制。 五、过程控制方案十分丰富 过程控制系统的设计是以被控过程的特性为依据的。 过程特性:多变量、分布参数、大惯性、大滞后和非线性等。

单变量控制系统、多变量控制系统;仪表过程控制系统、计算机集散控制系统;复杂控制系统,满足特定要求的控制系统。 六、定值控制是过程控制的一种常用方式 过程控制的目的:消除或减小外界干扰对被控量的影响,使被控量能稳定控制在给定值上,使工业生产能实现优质、高产和低耗能的目标。 1-3 什么是过程控制系统,其基本分类方法有哪些? 过程控制系统:工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度和pH等这样一些过程变量的系统。 1、按过程控制系统的结构特点分 1)反馈控制系统:是根据系统被控量的偏差进行工作,偏差值是控制的依据,最后达到消除或减小偏差的目的。 2)前馈控制系统:直接根据扰动量的大小进行工作,扰动是控制的依据。 3、前馈—反馈控制系统(复合控制系统):充分结合两者的有点,大大提高控制质量。 2、按给定值信号的特点来分类 定值控制系统:是指系统被控量的给定值保持在规定值不变,或在小范围附近不变。 2、程序控制系统:是被控量的给定值按预定的时间程序变化工作,目的是使系统被控量按工艺要求规定的程序自动变化。加热升温或逐次降温等。 3、随动控制系统:是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统,主要作用是克服一切扰动,使控量快速跟随给定值而变化。空气量与燃料量的关系。 1-5 试说明图1-2b供氧量控制系统框图中被控“过程”包含哪些管道设备以及图中各符号的含义。

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