过程控制工程知识点复习
过控复习材料(改)

一、过程控制系统性能指标1.评价指标概括为:平稳、准确、迅速2.时域性能指标:衰减比n 、衰减率ϕ、超调量和最大动态偏差、余差、回复时间和震荡频率①稳定性指标(1)衰减比n :相邻同方向两个波峰的幅值之比。
(随动系统:n=10:1;定值系统:n=4:1) n=B 1/B 2(n 越大,系统越稳定)n=1,等幅震荡,临界稳定;n<1,发散震荡,不稳定;n>1,衰减震荡,稳定(2)衰减率ψ:(3)超调量δ(随动): 最大动态偏差A (定值): ②准确性指标(1)余差e(∞):控制系统的最终稳态偏差(反映系统的控制精度,余差越小,精度越高,控制质量越好) 在阶跃输入下:e(∞)=r- y(∞)=r-C 在定值系统:r=0,e(∞)=C ③快速性指标(1)回复时间t s :从扰动开始作用之时起,直至被控变量进入新稳态值的±5%或±2%范围内所经历的时间 (2)振荡周期T :过渡过程的第一个波峰与相邻的第二个同向波峰之间的时间间隔振荡频率f :f=1/T (n 相同时:T 越大,t s 越大;f 越大,t s 越小。
T 相同时:n 越大,t s 越小;)二、建模(自衡单、双模,无自衡单、双模)1.单容对象 (1)有自平衡 求传递函数步骤:①设各量定义及单位。
Q i :输入水流量,m 3/s∆Q i :输入水流量的增量, m 3/s Q o :输出水流量, m 3/s∆Q o :输出水流量的增量, m 3/s h :液位的高度,m h0:液位的稳态值,m ∆h :液位的增量,m u :调节阀的开度,m 2 A :水槽横截面积, m 2②列写基本方程式。
tt y(t) y(t)%100121⨯-=B B B ϕ%1001⨯=CBσCB A +=1初始时刻处于平衡状态: Qi= Qo ,h=ho当进水阀开度发生阶跃变化∆u 时: ③消去中间变量。
当阀前后压差不变时,∆Qi 与∆u 成正比:Qi= Ku ∆u , (Ku :阀门流量系数,m/s )设液位与流出量之间为线性关系:(液位越高,水箱内水的静压力增大,流出量亦增大)∆Qo=∆h/R (R :阀门的阻力,即液阻,s/m 2,与工作点处流出量的值有关)④由以上式子,得: 令:A=C ,容量系数T=RC ,时间常数K=KuR ,放大倍数对应的传递函数为:该对象对应的方框图:(2)无自平衡 求传递函数:响应速度2.双容对象 (1)有自平衡 求传递函数:① 以q1作为输入量,h2为输出量② 消去中间变量,可得传递函数。
过程控制知识点(精编)

(一)概述1.过程控制概念: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。
2.学科定位:过程控制是控制理论、工艺知识、计算机技术和仪器仪表知识相结合而构成的一门应用学科。
3.过程控制的目标:安全性,稳定性,经济性。
4.过程控制主要是指连续过程工业的过程控制。
5.过程控制系统基本框图:6.过程控制系统的特点:1)被控过程的多样性2)控制方案的多样性,包括系统硬件组成和控制算法以及软件设计的多样性。
3)被控过程属慢过程且多属参数控制4)定值控制是过程控制的主要形式5)过程控制有多种分类方法。
过程控制系统阶跃应曲线:7.衰减比η:衡量振荡过程衰减程度的指标,等于两个相邻同向波峰值之比。
即:8.衰减率ϕ:指每经过一个周期以后,波动幅度衰减的百分数,即:衰减比常用表示。
9.最大动态偏差y1:被控参数偏离其最终稳态值的最大值。
衡量过程控制系统动态准确性的指标10.超调量:最大动态偏差占稳态值的百分比。
11.余差:衡量控制系统稳态准确性的性能指标。
12.调节时间:从过渡过程开始到结束的时间。
当被控量进入其稳态值的范围内,过渡过程结束。
调节时间是过程控制系统快速性的指标。
13.振荡频率:振荡周期P的倒数,即:当相同,越大则越短;当相同时,则越高,越短。
因此,振荡频率也可衡量过程控制系统快速性。
被控对象的数学模型(动态特性):过程在各输入量(包括控制量与扰动量)作用下,其相应输出量(被控量)变化函数关系的数学表达式。
14. 被控对象的动态特性的特点:1单调不振荡。
2具有延迟性和大的时间常数。
3具有纯时间滞后。
4具有自平衡和非平衡特性。
5非线性。
(二)过程控制系统建模方法机理法建模:根据生产过程中实际发生的变化机理,写出各种有关方程式,从而得到所需的数学模型。
测试法建模:根据工业过程的输入、输出的实测数据进行某种数学处理后得到的模型。
经典辨识法:测定动态特性的时域方法,测定动态特性的频域方法,测定动态特性的统计相关法。
控制工程知识点总结

10. 稳态响应 (1)频率特性定义
① 频率特性与传递函数的关系: G ( j ) G ( s ) s j ② 频率特性公式 G( j ) A( )e ③ 稳态响应
j ( )
U ( ) jV ( )
xo( t ) A()A sin(t ())
11. 闭环频域指标
( ) 1 ( ) 2 ( ) n ( )
思路:标准化开环函数→转换成 G(jω) →典型环节 A(ω),φ(ω) →求系统 A(ω),φ(ω) 例 已知系统开环传递函数 G s
10 ,求系统 A(ω),φ(ω) s s 20.2s 1
总结
(2)公式和性质 阻尼自然频率
d n 1 2
上升时间
tr
arccos n 1 2
一定时,n 越大,tr 越小; n 一定时, 越大,tr 越大。 一定,n 越大,tp 越小;n 一定,
越大,tp 越大。
峰值时间 超调量 超调量(反)
tp
2 n 2 s 2 2n s n
8. 时域指标
(1)指标定义(理解记忆) 上升时间 峰值时间 超调量 调整时间 振荡次数 对非振荡系统,指响应从稳态值 10%上升到稳态值 90%所需的时间; 对振荡系统,指响应从零第一次上升到稳态值所需的时间。 响应超过其稳态值到达第一个峰值所需的时间 指响应的最大偏离值 c(tp)与稳态值 c(∞) 之差与稳态值 c(∞)的百分比 指响应到达并保持在稳态值±5%(或±2% )内所需的最短时间 调节时间内,输出偏离稳态的次数
第一部分 知识点
知识点:1. 系统建模;2. 传递函数;3. 方块图;4. 频率特性与传递函数关系;5. 开环\闭 环传递函数;6. 一阶系统;7. 二阶系统;8. 时域指标;9. 最小相位系统;10. 稳态响应; 11. 闭环频域指标;12. 稳定性充要条件;13.劳斯判据;14.开环频率特性;15.频域特性类 型;16. 奈稳定性判据;17. 伯德图;18. 稳定裕度;19. 稳态误差
过程控制系统知识点大全

绪论一、过程控制工程课设置的目的和任务Process control(过程控制)课,是培养从事过程控制系统的方案设计,及其在工程上予以实施的能力。
控制方案的形成有两个来源:一是来自控制原理的进展,讨论的核心问题是在保证系统稳定的基础上,如何提高系统的品质;而另一来源是为了满足工艺的特殊要求而开发出来的控制方案。
本课的基础涉及到化工原理、控制原理和仪表计算机技术等学科知识。
二、过程控制的发展简史1、硬件第一阶段:30-40年代,基地式仪表,就地控制第二阶段:40-50年代,电气动单元组合仪表,车间、工段或全厂集中控制第三阶段:60年代后,由于计算机的出现,全厂性、企管性控制2、过程控制手段40年代初:“黑箱子”时期50年代末:“灰箱子”时期,用反馈控制理论于生产过程50年代初、中:①对生产过程的模型的建立导致化工动态学的发展②用实验方法来探讨模型、系统辩识60年代:现代控制理论发展,我国75年后计算机控制较普遍,发展快三、过程控制设计1、从局部的设计到总体的设计,从单回路到多回路再到大系统2、从定值控制到浮动控制3、事故出现硬停车到软保护控制4、从离散控制(模拟仪表)到计算机控制四、学习方法及基本要求本课程上本专业的一门只要专业课,要求学生能综合运用所学的基础课、专业基础课及其他专业课知识,进一步掌握过程控制工程理论和实践知识,培养学生具有解决过程控制系统的分析、设计及投运的能力。
本课程包括课堂教训、实验教学、课程设计、生产实习四个环节。
学习本课程应注意自己的工程实际能力的培养。
五、参考文献1、《化工过程控制工程》祝和运(浙江大学)化学工业出版社2、《过程控制系统及工程》翁维勤化学工业出版社3、《过程控制工程》庄兴稼华中理工大学出版社4、《过程控制系统》F.G.shinskeg 方崇智译化工出版社5、《化工过程控制理论与工程》stephanopoluos G. 关惕华译化学工业出版社六、学时安排课堂教学40学时;实验教学8学时。
控制工程考点知识点总结

1.什么叫反馈?为什么要进行反馈控制?反馈控制的基本原理?答:所谓信息的反馈,就是把一个系统的输出信号不断直接地或经过中间变化后全部或部分地返回,再输入到系统中去,如果反馈回去的信号与原系统的输入信号的方向相反(或相位差180°)则称之为“负反馈”;如果方向或相位相同,则称之为“正反馈”。
闭环控制系统由于有反馈作用的存在,因此具有自动修正被控制量出现偏差的能力,可以修正元件参数变化及外界扰动引起的误差,所以其控制效果好、精度高。
反馈控制原理是指在反馈控制系统中,控制装置对被控对象施加的控制作用,是取自被控量的反馈信息,用来不断修正被控量与输入量之间的偏差,从而实现对被控对象进行控制的任务,这就是反馈控制原理。
2.控制系统的基本性能要求是什么?答:①稳定性②快速性③准确性。
3.什么是时间响应?时间响应是由哪几部分组成的,分析时间响应的目的是什么?答:时间响应:系统在输入信号的作用下,其输入随时间变化的规律。
时间响应由瞬态响应和稳态响应组成4.时间响应的瞬态部分反映了哪方面的性能?而稳态响应反映了哪方面的性能?答:瞬态响应反映了系统的稳定性和快速性;稳态响应反映了系统响应的准确性。
5.什么是频率特性?频率特性的图示方法有哪些?这些图示法各有何特点?答:在正弦输入信号作用下,环节或系统的输出稳态分量(或称频域响应)与正弦函数的复数比,称为环节或系统的频域特性。
图示方法有①极坐标图(Nyquist图)②对数坐标图(伯德图)③对数幅相图(尼柯尔斯图)6.闭环控制系统的频率特性有哪些特征量?各反应了控制系统设计的哪些基本性能要求?答:看不懂7.什么是最小相位系统?什么是非最小相位系统?答:从传递函数角度看,如果说一个环节的传递函数的极点和零点的实部全都小于或等于零,则称这个环节是最小相位环节.如果传递函数中具有正实部的零点或极点,或有延迟环节,这个环节就是非最小相位环节. 对于闭环系统,如果它的开环传递函数极点或零点的实部小于或等于零,则称它是最小相位系统.如果开环传递函中有正实部的零点或极点,或有延迟环节,则称系统是非最小相位系统.因为若把延迟环节用零点和极点的形式近似表达时(泰勒级数展开),会发现它具有正实部零点.8.什么是线性系统的稳定性?如何用时域响应来描述线性系统的稳定性?线性系统稳定的充分必要条件是什么?答:线性系统稳定性只取决于系统内部结构和参数,是一种自身恢复能力,与输入量的种类、性质无关。
控制工程基础应掌握的重要知识点

控制工程基础应掌握的重要知识点控制工程是一门研究控制系统及其应用的理论和方法的学科。
其核心任务是通过对被控对象以及环境的监测和测量,对系统进行控制和调节,以达到预期的控制效果。
以下是控制工程基础中应掌握的重要知识点:1.连续系统与离散系统:控制系统可以分为连续系统和离散系统。
连续系统是指系统变量是连续变化的,通常使用微分方程描述。
离散系统是指系统变量是离散变化的,通常使用差分方程描述。
掌握连续系统与离散系统的建模与分析方法是控制工程的基础。
2.传递函数与状态空间模型:传递函数描述了系统输入与输出之间的关系,是一个复频域函数。
状态空间模型则是通过描述系统的状态量对时间的导数来建模。
掌握传递函数的提取与描述以及状态空间模型的建立与分析方法是进行系统分析与控制设计的基础。
3.控制系统的基本性能指标:控制系统的基本性能指标包括稳定性、快速性、精确性和抗干扰性。
稳定性是系统在受到干扰或参数变化时保持状态有界的能力;快速性是系统输出快速收敛到期望值的能力;精确性是系统输出与期望值之间的偏差大小;抗干扰性是系统对干扰的敏感性。
掌握这些性能指标的衡量方法是控制系统设计的基础。
4.反馈控制原理:反馈控制是一种常用的控制方式,通过对系统输出进行测量并与期望输出进行比较,根据差值来修正输入以调节系统行为。
掌握反馈控制的原理,包括比例控制、积分控制和微分控制的组合应用是进行控制系统设计和分析的关键。
5.PID控制器:PID控制器是一种基于比例、积分和微分操作的控制器。
它能够通过调整三个参数来适应不同的系统需要,并具有较好的稳定性和快速性能。
掌握PID控制器的设计和调节方法是控制工程的重要内容。
6.控制系统的稳定性分析与设计:稳定性是控制系统的基本要求。
控制系统的稳定性分析包括对开环传递函数的极点位置、稳定裕量、相角裕量等指标的评估。
稳定性设计则是通过修改系统参数或者设计合适的控制器来保证系统的稳定性。
掌握稳定性分析与设计的方法是进行控制系统设计的重要基础。
工程师中的控制科学与工程知识点梳理

工程师中的控制科学与工程知识点梳理在工程师的职业中,控制科学和工程是非常重要的一部分。
它涉及了许多关键概念和知识点,对于工程师们来说理解和掌握这些内容至关重要。
本文将对工程师中的控制科学与工程的知识点进行梳理。
一、控制科学的基础概念1. 控制系统:控制系统是指由输入、输出和反馈组成的一个整体,通过对输入信号进行处理和反馈调节输出信号以达到控制目标的过程。
2. 控制器:控制系统中的关键部分,它接收输入信号和反馈信号,并产生输出信号来控制被控制对象。
3. 控制对象:控制系统中需要被调节和控制的对象或过程,比如机器人、电机等。
4. 开环控制与闭环控制:开环控制是指控制器输出信号不受反馈信号影响的控制方式,闭环控制是在开环控制的基础上添加反馈元件,通过对反馈信号的调节来实现更准确的控制。
二、控制工程的基本原理1. 反馈原理:控制系统中的反馈机制可以将输出信号与期望信号进行比较,并对差异进行修正,以实现控制系统的稳定性和准确性。
2. 控制对象动态特性:控制对象会受到其自身的特性和环境的影响,了解和分析控制对象的动态特性是设计有效控制系统的重要前提。
3. PID控制器:PID(比例-积分-微分)控制器是最常用的控制器之一,它根据当前误差的大小,以及过去误差和未来误差的变化趋势来决定输出信号。
三、控制理论与方法1. 系统建模:通过对被控制对象的特性进行数学建模,可以获得系统的数学描述,为控制设计提供基础。
2. 线性控制系统理论:线性控制系统是指控制对象以线性特性变化的系统,其设计方法主要基于线性控制理论,如根轨迹法和频率响应法等。
3. 非线性控制系统理论:非线性控制系统是指控制对象以非线性特性变化的系统,其设计方法则需要使用非线性控制理论,如滑模控制和自适应控制等。
4. 状态空间理论:状态空间理论是一种系统的描述方法,通过描述系统的状态变量来进行控制系统的设计和分析。
5. 最优控制理论:最优控制理论是一种通过优化目标函数来设计控制系统的方法,通过最小化性能指标来获得最优控制策略。
控制工程基础复习提纲

G (j) (jK ) ( v 1 ( 1 jjT 1 ) 1 ) 1 1 ( ( jjT 2 ) 2 ) ( 1 ( 1 jjT m n ) v )( n m )
依据积分环节个数,判断系统类型
0型系统(v = 0)
Im
=
0
n=1 n=2 n=3 n=4
j
2 1
-3 -2 -1-1 0 1 2 3
-2 G(s)= s+2
(s+3)(s2+2s+2) 的零极点分布图
最小象位系统:s平面右半面没有零点和极点(判断)
知识点3——L反变换(三种情况) (2)case1-不同实数极点
标准形式
F(s)B(s) n Ai A(s) i1 spi
待定系数 A i F ( s ) ( s p i) s p i
1 2
)
阻尼振荡频率 d n 12
(3)二阶系统指标计算 (6个公式背下来)必考
①上升时间 ②峰值时间 ③超调值 ④调整时间
tr
arccos n 1 2
tp
d
n
12
Mp%e 12100%
(ln M p )2
2 (ln M p )2
ts 4n, 0 .0 2 ; ts 3n, 0 .0 5
氏
变5 换6 表7
13
14
f t
t I t
t
e a t
t eat
sin t cos t eat sint eat cost
F s
1
1
s 1 s2 1
s a
1
s a 2
s2 2
s s2 2
s a2 2
sa
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过程控制工程知识点复习
一.过程控制系统及其分类
1.过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论,主要解决单输入
单输出的定值控制系统的分析和综合问题。
2.过程控制有三种图表示分别是系统框图控制流程图工艺流程图我们应当学会识
别。
控制流程图
系统框图
工艺流程图
3.过程控制系统的分类
按结构特点分为反馈控制系统(闭环)前馈控制系统(开环)前馈-反馈控制系统(复合控制系统)
复合控制系统
按信号特点分定值控制系统(给出给定值)程序控制系统(按一定规律变化如空调温度随时间变化定值变化11:00给25°c 12:00给28°c)随动控制系统(如比值控制)
二.过程建模
被控过程是指正在运行的多种被控制的生产工艺设备,如锅炉,精馏塔,化学反应器等等,被控过程的数学模型(动态特性)是指过程在各输入量(控制量与扰动)作用下相应输出量变化函数关系的数学表达式。
过程的数学模型有两种
1.非参数模型,如阶跃响应曲线脉冲响应曲线频率特性曲线是用曲线表示的
2.参数模型,如微分方程传递函数脉冲响应函数状态方程差分方程是用数学
方程式表示的。
机理法建模
机理法建模又称为数学分析法建模或理论建模。
自平衡能力:即过程在输入量的作用下其平衡状态被破坏后无需人或仪器的干
预,依靠过程自身能力逐渐恢复达到另一新的平衡状态
试验法建模
试验法建模是在实际的生产过程中,根据过程输入,输出实验数据,通过过程辨
识与参数估计的方法建立被控过程的数学模型。
特点是不需要深入了解过程机理
但必须设计合理实验。
三.过程测量及变送
测量误差
测量误差是指测量结果与被测量的真值之差,测量误差反应了测量结果的可靠度。
绝对误差:绝对误差是指仪表指示值与被测变量的真值之差,在工程上,通常把高一等级精度的标准仪器测得的值作为真值(实际值)此时的绝对误差是指用标准仪表(高精度)与测量仪表(低精度)同时测量同一值是,所得两个结果之差。
相对误差:相对误差是指绝对误差与被测量的真值之比的百分数,它比绝对误差更具有说明测量结果的精度。
相对误差分为实际相对误差和标称相对误差和引用相对误差
引用相对误差δ=((绝对误差)/(仪表量程))*100%=((x-x0)/(a-b))*100% x仪表测量值x0仪表测量真值a仪表上限b仪表下限
实际相对误差为绝对误差与真值之比的百分数标称相对误差为绝对误差与仪表指示值之比的百分数
四.简单过程控制系统
对过程控制设计的一般要求1.安全性2.稳定性3.经济性
(单回路)过程控制系统的设计步骤
1.根据工艺参数合理选择性能指标
2.选择合理的控制参数和被控参数
3.合理的选择和设计控制器
4.兼顾被控参数的测量与变送器执行器的选择
控制方案设计
1.合理选择被控参数Y(s)
2.合理选择被控参数Q(s)
3.合理设计(选择)控制(调节)规律Wc(s)
4.被控过程参数的测量与变送Wm(s)
5.控制执行器的选择Wv(s)
过程控制系统在运行中有两种状态,一种是稳态,一种是动态
阶跃响应的性能指标
1.余差(静态偏差)C 过渡过程后给定值与被控参数稳态值之差
2.衰减率衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标
ψ=(B1-B2)/B1=1-B2/B1 为保持系统足够的稳定度,一般取ψ=0.75-0.9
3.最大偏差A(超调量σ)
最大偏差是指被控参数第一个波的峰值与给定值的差
σ=(y(tp)-y(∞))/ y(∞)*100% 这个值表示被控参数偏离给定值的程度,衡量性能的重要指标
4.过渡时间ts
从受扰动开始到进入新的稳态值+-5%范围内的时间,衡量快速性的指标,该值约小越好。
被控参数的选择
两种方法直接参数法简接参数法应该知道,直接参数或间接参数得到选择并不是唯一的,要通过对过程特性的深入分析做出选择。
选取被控参数的一般原则
1.选择对产品的产量和质量,安全生产,经济运行和环境保护具有决定性的作用,可
直接测量的工艺参数作为被控参数。
2.当不能用直接参数作为被控参数时,应选择一个与直接参数有单值函数关系的间接
参数作为被控参数
3.被控参数必须具有足够高的灵敏度
4.被控参数的选取必须考虑工艺过程的合理性和所用仪表的性能。
控制通道动态特性对控制系统的影响
控制通道的容量滞后τc同样会造成控制不及时,控制质量下降,但τc的影响比纯滞后τ0的影响缓和,若引入微分控制对控制质量有显著效果。
结论:选择时间常数小纯滞后小的通道作为控制通道。
时间常数的分配
在选择控制通道时,使开环传递函数中的几个时间常数值错开,减小中间时间常数可以提高系统工作频率,减小过渡时间和最大偏差可改善控制质量。
选择控制参数的一般原则
1.控制通道的放大系数K0要适当大一些,时间常数T0要适当小一些,纯滞后τ0越小
越好,在有纯滞后τ0的情况下,τ0和T0之比应小一些(小于1),若比值过大,不利于控制
2.扰动通道的放大系数Kf应尽可能小,时间常数Tf要大,扰动引入的系统的位置要靠
近调节阀。
3.当过程本身存在多个时间常数,在选择控制参数时,应尽量设法把几个时间常数错
开,使其中一个时间常数比其他时间常数大得多,同时注意减小第二第三时间常
数,这一原则同样适用于控制器调节阀测量变送器的时间常数选择。
控制器调节阀和测量变送器的时间常数应远小于被控过程中最大的时间常数。
检测.变送器选择
1.误差小
2.响应快
3.正确使用微分超前补偿
4.合理选择测量点位置与正确安装
5.对测量信号做必要处理(校正,噪声抑制,线性化)
执行器(调节阀)的选择
1.选择合适的工作区间
2.合适的流量特性
3.气开气关形式的确定
控制器的选择
1.根据控制规律选择
2.按过程特性选取
确定控制器的正反作用方式
1.气开调节阀Kv﹥0 气关调节阀Kv﹤0
2.正作用调节器即测量值增加调节器输出也增加Kc﹤0 反作用调节器即测量值增加
调节器输出减小Kc﹥0
3.正作用被控过程被控过程的输入(调节阀调节的被控制量例如水流量,燃料量)
增加,其输出(被控参数例如水位,温度)也增加比如水流量与液位的关系。
此
时K0﹥0 反作用被控过程K0﹤0 比如水流量与温度的关系。
4.Km﹥0 Km=Kv*K0*Kc Km系统的开环传递函数各环节的静态放大系数极性相
乘必大于0
5.所以确定调节器的正反作用次序为,先根据生产工艺安全等原则确定调节阀的开关
形式Kv,然后按被控过程的特性,确定其正反作用K0。
然后根据Km=Kv*K0*Kc 确定出Kc的正反作用。
控制器的参数整定
分为两大类1.理论整定法2.工程整定法工程整定法在实际工程中被广泛采用,但理论是它的基础,理论计算有助于人们深入了解问题的实质,减少整定工作中的盲目性,在复杂控制中理论计算更是不可缺少,理论计算推导得结果正是工程整定法的理论依据。
几种常用的工程整定法
1.动态特性参数法(用传递函数来判断)
2.稳定边界法(临界比例度法)1:1
3.阻尼振荡法(衰减曲线法)4:1 10:1
4.现场整定法(凑试法)
五.复杂控制系统
串级控制系统的特点
1.改善了被控过程的动态特性
2.大大增强了二次扰动的克服能力
3.对一次扰动有较好的克服能力
4.对副回路参数变化具有一定的自适应能力
串级控制系统的设计
1.副回路应该包含更多,更剧烈,频繁的扰动
2.主副过程时间常数之比应该在3-10,如果过于接近会产生共振。
3.主调节规律为PI PID (无余差)副调节器为P 一般无I因为会减速也不用D因
为副回路本身就起着快速的作用,加入D会使调节阀动作过大,对控制不利。
4.主副调节器的参数整定法有两步整定法与逐步逼近法(时间常数相差不大)
串级控制系统的工业应用
1.用于克服较大的容量滞后
2.用于克服被控过程中的纯滞后
3.用于抑制剧烈而幅度大得扰动
4.用于克服被控过程的非线性
前馈控制系统
在讲前馈控制之前我们先看看反馈控制,以便于了解两者的差别。
反馈控制
1.反馈控制的本质是基于偏差消除偏差
2.动作落后于扰动是一种“不及时”的控制
3.是闭环控制系统,所以扰动均在闭环内
4.控制规律为P I D
前馈控制
1.前馈控制是基于扰动来消除扰动时被控量的影响,故又称为扰动补偿。
2.扰动发生后,前馈控制器及时动作,对于由扰动引起的动静态偏差比较有效
3.是开环控制
4.只适用于可测不可控的扰动
5.控制规律比较复杂
前馈控制的局限性
1.完全补偿难以实现
2.只能克服可测不可控的扰动
比值控制系统
单闭环控制系统即主动量Q1开环,无自调节能力,波动。
Q2闭环跟随Q1成比值
双闭环控制系统即主动量Q1从量Q2都为闭环,能实现主动量的抗扰动,定值控制,要指出双闭环比值控制系统中的两个控制回路是通过比值器发生联系的。
双闭环比值控制系统在使用时应当防止发生共振。