过程控制系统
过程控制系统的四个环节以及相关概念。

过程控制系统的四个环节以及相关概念。
过程控制系统,听起来好像是很高大上的东西,其实它就是一种用来控制和管理各种过程的系统。
那这个过程控制系统到底是怎么工作的呢?别着急,我们一步一步来揭开它的神秘面纱。
我们要了解过程控制系统的四个环节。
这四个环节分别是:输入、处理、输出和控制。
1. 输入输入就像是给我们的过程控制系统提供了原材料。
这些原材料可以是各种各样的数据,比如温度、压力、速度等等。
只有当我们把这些数据提供给系统,它才能开始工作。
所以说,输入是非常重要的一步。
2. 处理处理就是过程控制系统的核心部分了。
在这个环节里,系统会对输入的数据进行分析、计算和判断,然后给出相应的指令。
这个过程可能有点像我们人类的大脑,不过它的处理速度可是快得多哦!3. 输出输出就是过程控制系统告诉其他设备或者人应该怎么做的结果。
比如说,如果我们在一个工厂里使用这个系统,那么输出就可能是让机器自动调整生产速度,以达到更好的生产效率。
4. 控制最后一个环节就是控制了。
这个环节的目的是确保整个过程控制系统能够按照我们的要求正常运行。
如果出现了问题,比如说数据有误,那么控制环节就会及时发现并采取措施进行修正。
好了,现在我们已经知道了过程控制系统的四个环节,接下来我们再来聊聊一些相关的概念吧。
1. PID控制器PID控制器是一种非常常见的控制器类型。
它的全称是Proportional-Integral-Derivative Controller,即比例-积分-微分控制器。
这个名字看起来好像很复杂的样子,但其实它的作用很简单:通过调整三个参数(比例系数、积分时间常数和微分时间常数),来实现对系统的控制。
2. 模拟器和模型在某些情况下,我们可能无法直接测试一个实际的过程控制系统。
这时候,我们就可以使用模拟器或者模型来进行测试和研究。
模拟器就是根据实际情况建立的一种虚拟环境,而模型则是对实际过程进行简化和抽象的一种表达方式。
3. 人机界面(HMI)人机界面是指人类与计算机之间进行信息交流的接口。
过程控制系统PCSProcessControlSystem的介绍及应用

过程控制系统PCS(ProcessContro1System)的介绍及应用过程控制系统(ProcessContro1System,PCS)是在自动化技术的支持下对生产过程进行实时监测、控制和优化的一种系统。
PCS通过传感器、执行器、计算机和网络等技术手段,对现场各种参数进行实时监测、分析和控制,以确保产品质量、提高生产效率和降低成本。
以下是PCS的介绍及应用。
1.过程控制系统的基础功能核心模块:输入模块、控制模块和输出模块这三个模块是过程控制系统的基础。
其中输入模块主要负责采集现场的数据,如温度、压力、流量等;控制模块则对这些数据进行处理、分析,并制定相应的控制策略;输出模块则将控制信号传送给执行器,如阀门、电机等,来实现对生产过程的控制。
2.过程控制系统的应用2.1化工行业化工行业中存在许多高危作业环节,PCS可以帮助企业降低生产事故风险。
例如,作为一个严格遵循生产规范要求的工业领域,PCS能够在化学反应过程中确保反应的安全性,从而防止不必要的人员伤害和财产损失。
3.2石油行业在石油工业中,过程控制系统也发挥着至关重要的作用。
由于石油生产环境复杂,PCS可以通过对石油采集、加工、储存等环节的实时监测,精准掌握各个环节的生产数据,提高生产效率和节约成本。
4.3电力行业电力行业是一个需要高度自动化技术支持的领域,PCS通常被用来监测、控制和优化发电机组的运行状态。
例如,在燃气发电机组中,使用PCS能够实现自动控制温度、压力和电压等参数,以提高发电效率和减少排放。
5.4制药行业制药行业需要严格遵守安全、卫生、环保等法规标准,PCS在制药过程中的应用非常重要。
例如,通过对药品生产过程进行实时监测和控制,PCS能够确保药品的生产量和质量达到最佳效果,同时满足药品的安全标准。
6.5食品行业食品行业也是PCS的一个重要应用领域。
在生产食品过程中,PCS可以对温度、湿度、氧气等多项参数进行实时监测和控制,提高食品的生产效率和质量,并且确保生产过程符合卫生安全标准。
过程控制系统 (2)

过程控制系统简介过程控制系统(Process Control System)是一种用于监控和控制生产过程的系统。
它由多个硬件设备和软件组成,能够实时监测各种传感器和执行器的状态,并根据设定的规则和算法进行自动控制。
过程控制系统广泛应用于工业生产、能源管理、环境监测等领域,能够提高生产效率、降低能源消耗、提升产品质量和安全性。
架构过程控制系统通常由以下几个组件构成:1. 传感器传感器是过程控制系统的输入设备,用于实时监测和采集生产过程中的各种数据。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
这些传感器将检测到的数据传输给控制系统进行处理和分析。
2. 执行器执行器是过程控制系统的输出设备,用于根据系统的控制策略执行操作。
例如,根据温度传感器的数据,过程控制系统可以控制执行器来调节加热或冷却设备的操作,以维持所需的温度。
3. 控制器控制器是过程控制系统的核心组件,负责接收传感器数据、计算控制策略,并通过执行器来实现控制。
控制器可以是硬件控制器,如可编程逻辑控制器(PLC),也可以是软件控制器,如基于计算机的控制系统。
4. 监视界面监视界面是过程控制系统的用户界面,用于显示实时数据、报警信息和操作状态,方便操作人员进行监控和操作。
监视界面通常具有图形化界面,方便用户进行数据浏览、参数调整和报表生成等操作。
5. 数据存储与分析过程控制系统还需要具备数据存储和分析功能,以便后续的监测和分析。
数据存储可以使用数据库或云存储等方式,分析可以使用数据挖掘、统计学等方法,以提供对生产过程的优化建议。
工作原理过程控制系统的工作原理可分为以下几个步骤:1.传感器实时采集生产过程中的数据,如温度、压力、流量等。
2.数据被传输到控制器,控制器将采集到的数据与设定的控制规则进行比较,并计算出相应的控制量。
3.控制器通过执行器来实现控制操作,例如调节温度、打开或关闭阀门等。
4.控制器还会将数据传输到监视界面,以便操作人员实时监测生产过程,并及时处理异常情况。
过程控制系统概述

过程控制系统概述杨峰电信学院06自动化3班学号:40604010321所谓过程控制(Process Control)是指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。
一﹑过程控制的特点随着生产过程的连续化﹑大型化和不断强化, 随着对过程内在规律的进一步了解,以及仪表﹑计算机技术的不断发展, 生产过程控制技术近年来发展异常迅速.所谓生产过程自动化, 一般指工业生产中(如石油﹑化工﹑冶金﹑炼焦﹑造纸﹑建材﹑陶瓷及热力发电等)连续的或按一定程序周期进行的生产过程的自动控制.凡是采用模拟或数字控制方式对生产过程的某一或某些物理参数(如温度﹑压力﹑流量等)进行的自动控制统称为过程控制.生产过程的自动控制, 一般要求保持过程进行中的有关参数为一定值或按一定规律变化. 由于被控参数不但受内﹑外界各种条件的影响, 而且各参数之间也会相互影响, 这就给对某些参数进行自动控制增加了复杂性和困难性. 除此之外, 过程控制尚有如下一些特点:1. 被控对象的多样性.对生产过程进行有效的控制, 首先得认识被控对象的行为特征, 并用数学模型给以表征, 这叫对象特性的辨识. 由于被控对象多样性这一特点, 就给辨识对象特性带来一定的困难.2. 被控对象存在滞后.由于生产过程大多在比较庞大的设备内进行, 对象的储存能力大, 惯性也大. 在热工生产过程中, 内部介质的流动和热量转移都存在一定的阻力, 因此对象一般均存在滞后性. 由自动控制理论可知, 如系统中某一环节具有较大的滞后特性, 将对系统的稳定性和动态质量指标带来不利的影响, 增加控制的难度.3. 被控对象一般具有非线性特点.当被控对象具有的非线性特性较明显而不能忽略不计时, 系统为非线性系统, 必需用非线性理论来设计控制系统, 设计的难度较高. 如将具有明显的非线性特性的被控对象经线性化处理后近似成线性对象, 用线性理论来设计控制系统, 由于被控对象的动态特性有明显的差别, 难以达到理想的控制目的.4. 控制系统比较复杂.控制系统的复杂性表现之一是其运行现场具有较多的干扰因素. 基于生产安全上的考虑, 应使控制系统具有很高的可靠性.由于以上特点, 要完全通过理论计算进行系统设计与控制器的参数整定至今乃存在相当的困难, 一般是通过理论计算与现场调整的方法, 达到过程控制的目的.二﹑过程控制系统的组成过程控制系统的组成, 一般可用如下框图表示被控参数(变量)y(t ) ;控制(操纵)参数(变量)q(t) ;扰动量f(t) ;给定值r(t) ;当前值z(t); 偏差e(t) ;控制作用u(t)三、过程控制系统的分类按系统的结构特点来分反馈控制系统,前馈控制系统,复合控制系统(前馈-反馈控制系统)按给定值信号的特点来分定值控制系统,随动控制系统1.反馈控制系统偏差值是控制的依据,最后达到减小或消除偏差的目的。
《过程控制系统》实验报告

《过程控制系统》实验报告一、实验目的过程控制系统实验旨在通过实际操作和观察,深入理解过程控制系统的组成、工作原理和性能特点,掌握常见的控制算法和参数整定方法,培养学生的工程实践能力和解决实际问题的能力。
二、实验设备1、过程控制实验装置包括水箱、水泵、调节阀、传感器(液位传感器、温度传感器等)、控制器(可编程控制器 PLC 或工业控制计算机)等。
2、计算机及相关软件用于编程、监控和数据采集分析。
三、实验原理过程控制系统是指对工业生产过程中的某个物理量(如温度、压力、液位、流量等)进行自动控制,使其保持在期望的设定值附近。
其基本原理是通过传感器检测被控量的实际值,将其与设定值进行比较,产生偏差信号,控制器根据偏差信号按照一定的控制算法计算出控制量,通过执行机构(如调节阀、电机等)作用于被控对象,从而实现对被控量的控制。
常见的控制算法包括比例(P)控制、积分(I)控制、微分(D)控制及其组合(如 PID 控制)。
四、实验内容及步骤1、单回路液位控制系统实验(1)系统组成及连接将液位传感器安装在水箱上,调节阀与水泵相连,控制器与传感器和调节阀连接,计算机与控制器通信。
(2)参数设置在控制器中设置液位设定值、控制算法(如 PID)的参数等。
(3)系统运行启动水泵,观察液位的变化,通过控制器的调节使液位稳定在设定值附近。
(4)数据采集与分析利用计算机采集液位的实际值和控制量的数据,绘制曲线,分析系统的稳定性、快速性和准确性。
2、温度控制系统实验(1)系统组成与连接类似液位控制系统,将温度传感器安装在加热装置上,调节阀控制加热功率。
设置温度设定值和控制算法参数。
(3)运行与数据采集分析启动加热装置,观察温度变化,采集数据并分析。
五、实验数据及结果分析1、单回路液位控制系统(1)实验数据记录不同时刻的液位实际值和控制量。
(2)结果分析稳定性分析:观察液位是否在设定值附近波动,波动范围是否在允许范围内。
快速性分析:计算液位达到设定值所需的时间。
过程控制系统与优化

过程控制系统与优化过程控制系统是指通过自动化技术对工业生产过程进行监控和调节的系统。
它利用各种传感器和执行器,采集并处理过程中的各种信号,并根据预设的控制策略,自动地对生产过程进行调节,以达到更高的生产效益和质量水平。
优化是指通过对工业生产过程进行综合分析和优化设计,以提高生产效率、降低成本和资源消耗的方法。
一、过程控制系统的基本原理过程控制系统主要由传感器、执行器和控制器三个部分组成。
传感器负责采集过程中的物理或化学量,并将其转化为电信号。
执行器负责根据控制器的信号,对生产设备进行控制和调节。
而控制器则负责从传感器接收信号,对其进行处理并生成控制策略,再通过执行器实施对过程的控制。
这种闭环控制的方式,可以让生产过程保持在预期的目标状态,从而保证产品的质量和生产效率。
二、过程控制系统的应用领域过程控制系统广泛应用于各个工业领域,如化工、石油、电力、制药、食品等。
在化工领域,过程控制系统可以实现对反应过程的控制和优化,以提高反应的转化率和选择性;在电力领域,过程控制系统可以实现对电网的负荷均衡和频率调节,以保证电力供应的稳定性;在制药领域,过程控制系统可以实现对药物合成和制剂生产过程的控制,以提高产品的质量和产量。
三、过程控制系统与优化的关系过程控制系统与优化是密切相关的。
通过过程控制系统,可以实时监控生产过程中的各种参数和变量,并根据预设的控制策略对过程进行调节。
通过优化方法,可以对生产过程进行全面的分析和综合设计,以找到最佳的生产参数和操作策略,从而提高生产过程的效率和质量。
过程控制系统和优化方法相互结合,可以实现生产过程的动态优化,进一步提高生产效益和质量水平。
四、现代过程控制系统的发展趋势随着科技的不断进步和应用需求的不断增加,现代过程控制系统正朝着以下几个方向进行发展:1.智能化:过程控制系统越来越多地采用智能化的技术,如人工智能、模糊控制和神经网络等,以提高系统对复杂过程的识别和控制能力。
工业过程控制系统

工业过程控制系统工业过程控制系统(DCS)是一种用于监控和控制工业过程的综合性系统。
它通过采集和处理各种传感器和执行器的数据,实现对工业过程的自动控制和优化。
DCS通常由硬件设备和软件系统组成,包括传感器、执行器、控制器、计算机、通信网络等。
DCS提供了一种集中管理和控制工业过程的有效方式,包括制造业、电力、化工、石油和石化等行业。
它能够实时监测过程参数,如温度、压力、流量等,通过将这些数据传输给控制器,实现对过程的控制和调整。
此外,DCS还可以记录和存储过程数据,用于数据分析和故障诊断。
DCS的设计和实施需要考虑以下几个关键因素。
首先,系统需要具有高可靠性,以确保生产过程的稳定运行。
其次,数据传输和处理需要具有实时性,以确保对过程的快速响应。
此外,系统还需要具备开放性,以便与其他系统进行接口连接和数据交换。
DCS的硬件设备包括传感器和执行器。
传感器用于采集过程参数数据,如温度、压力、流量等。
执行器用于控制和调节过程中的各种操作,如阀门、泵等。
通过与传感器和执行器的连接,DCS可以实时获取和控制过程数据。
DCS的软件系统包括控制器和监控系统。
控制器是DCS的核心部分,用于实时计算和控制过程参数。
它可以根据设定的控制策略,对过程参数进行调整和优化。
监控系统用于显示和记录过程参数数据,以便操作人员进行监控和数据分析。
DCS的通信网络是实现各个硬件设备和软件系统之间数据传输的关键。
它通常采用现代网络技术,如以太网、无线网络等。
通过通信网络,DCS可以实现硬件设备之间的连接和数据交换,实现对过程的控制和监控。
DCS的优势主要体现在以下几个方面。
首先,它能够实现对工业过程的自动控制,提高生产效率和产品质量。
其次,DCS能够减少人工干预,降低操作和维护成本。
此外,DCS还可以记录和存储过程数据,用于数据分析和故障诊断,提高生产过程的稳定性和可靠性。
总之,DCS是一种重要的工业过程控制系统,它通过采集和处理传感器和执行器的数据,实现对工业过程的自动控制和优化。
过程控制系统范文

过程控制系统范文过程控制系统是一个广泛应用于工业生产中的自动化系统。
它通过监控、调节和控制工艺过程中的各种参数和变量,实现对工艺过程的自动化控制。
过程控制系统在工业生产中起到了至关重要的作用,对于提高生产效率、保障产品质量、降低生产成本具有重要的意义。
过程控制系统通常由以下几个主要组成部分构成:传感器与执行器、控制器、人机界面和通信网络。
其中,传感器与执行器用于监测、采集和控制工艺过程中的各种参数和变量,控制器用于对传感器和执行器进行控制和调节,人机界面用于显示和操作控制系统的相关信息,通信网络用于实现各个组成部分之间的数据传输和通讯。
过程控制系统的工作过程通常包括三个阶段:测量与采集、控制与调节、显示与记录。
在测量与采集阶段,传感器通过测量和采集工艺过程中的各种参数和变量,将其转换为电信号,并传送给控制器进行处理。
在控制与调节阶段,控制器根据测量与采集的数据进行计算和判断,并通过输出控制信号,控制执行器对工艺过程进行调节和控制。
在显示与记录阶段,人机界面将控制系统的运行状态、参数和变量信息进行显示和记录,供操作人员进行观察和分析,以及进行实时的监控和控制。
1.自动化控制:过程控制系统能够实现对工艺过程的自动化调节和控制,减少人工干预,提高生产效率和产品质量。
2.实时监控:过程控制系统能够实时监测工艺过程中的各种参数和变量,并及时采取相应的措施进行调整和控制,以保证工艺过程的稳定性和可靠性。
3.精确度高:过程控制系统具有高精度的测量、控制和调节能力,能够对工艺过程中的各种参数和变量进行准确的测量和控制,提高产品质量和生产效率。
4.灵活性强:过程控制系统能够根据不同的工艺要求和生产需求进行灵活的设置和调整,以适应不同产品的生产过程的变化和调整。
过程控制系统的应用广泛,在各个工业领域都有所涉及。
例如,石油化工、电力、冶金、制药、食品等行业都需要使用过程控制系统进行生产过程的监控和控制。
过程控制系统还广泛应用于环境保护和安全监测领域,用于监测和控制大气污染、废水处理、排放浓度等环境因素,以实现对环境的保护和管理。
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过程控制系统第一题问:选择性控制有哪些类型?各有什么特点?简述几种主要的抗积分饱和的措施。
答:选择性控制系统主要有被控变量的选择性控制系统和被控变量测量值的选择性控制系统两种类型。
被控变量的选择新控制系统,当生产处于正常情况时,选择其选择正常控制器的输出信号送给执行器,实现对生产过程的自动控制,此时取代控制器处于开路状态。
当生产过程处于非正常情况时,选择其选择取代控制器的输出信号送给执行器,取代控制器代替正常控制器对生产过程进行控制,此时正常控制器出去开路状态。
当生产过程恢复正常时,通过选择器的自动切换,仍由原来的正常控制起来控制生产过程的进行。
被控变量测量值得选择新控制系统,多个变送器共用一个控制器,选择器对变送器的输出信号进行选择。
其主要用途有两个:一是选出几个测量变送信号的最高或最低信号用于控制;二是为了防止仪表故障造成事故,对同一检测点采用多个仪表测量,选出可靠的测量值。
抗积分饱和的措施主要有:限幅法、外反馈法和积分切除法。
● 限幅法:用高低值限幅器,使控制器的输出信号被限制工作区间内,但这样有可能在正常操作中不能消除系统的余差。
● 外反馈法:采用外部信号作为控制器的积分反馈信号,如此,当控制器处于开环状态时,由于积分反馈信号不是输出信号本身,就不会形成对偏差的积分作用,从而可以防止积分饱和现象的出现。
● 积分切除法:当控制器被选中处于闭环状态时,具有比例积分作用;若控制器未被选中处于开环状态时,将积分作用自动切除,使之只有比例作用。
这样既不会积分饱和又能在小偏差时利用积分作用消除偏差。
第二题问:分程控制系统可以应用于那些场合?请分别举例说明其控制过程,如何整定参数和投运?答:分程控制系统可以应用于以下几种场合:1. 用于扩大控制发的可调范围,以改善控制品质。
通常国产控制阀的可调比R 为30,在绝大部分场合下能满足生产要求。
但有些场合要求可调范围很宽,此时一个控制法无法满足生产要求。
这种情况下,可将两个口径不同的控制阀当做一个控制法使用,从而扩大可调范围。
如图,若m ax A C =4,100max B C ,且两阀的可调比相等,R=30,忽略大阀的泄漏量,当采用分程控制后,其最小流量为133.0304min ==C ;最大流量为1041004max max =+=+B A C C ;因此,两阀组合在一起的可调比将扩大到782133.0104≈=R 远大于30.2. 用于控制两种不同的介质,以满足工艺生产要求。
在某些间歇式生产的生产过程中,有时需要加热,有时需要一走热量,为了满足这些特殊要求,一方面需要配置蒸汽和冷水两种传热介质;另一方面需设计一个分程控制系统。
如图所示为一间歇聚合反应器的温度分程控制系统。
当反应物料投入设备后,开始需加热升温引发反应,此时通入蒸TT TC TV B 产品 冷水蒸汽TV APV APV BPCPT天然气M A 物料B 物料汽使循环水被加热,循环水再通过反应夹套未反应物加热使反应物料升温;达到反应温度后,由于放出大量的反应热,若不及时一走热量,会使反应越来越剧烈,甚至可能发生爆炸,这时反应器夹套中流过的不再是热水,而是冷水,反应中产生的热量会被冷水带走,这样就达到了保持反应温度一定的目的。
3.用于保持生产过程的安全和稳定在某些生产过程中,尤其是各类炼油后石油化工中,为避免建在室外储罐中的各种油品或石油化工产品与空气接触而氧化变质或发生爆炸,常常在储罐上方充氮气,使使储罐内压力保持为微正压,称为氮封。
储罐内物料的增减将造成罐顶压力的升降,必须及时进行控制,否则将引起储罐变形,甚至破裂,造成浪费或引起燃烧、爆炸等危险。
如图所示,当储罐内物料增加时,压力升高,于是关闭A阀,打开B阀,通过停止充入氮气和放空使储罐内压力下降;反之,当储罐内物料减少时,压力降低,于是打开A 阀,关闭B阀,通过充入氮气和停止放空使储罐内压力升高;如此保持储罐内压力为微正压。
分程控制系统的参数整定实质就是简单控制系统的参数整定,需要注意的是,两个控制通道特性不同时,应照顾正常情况下的对象特性,按正常工况整定控制器参数,另另一阀只要在工艺允许的范围内工作即可。
分程控制系统的投运1、投运前的检查仪表本身的调试和检查检查检测元件、变送器、控制器、显示仪表、控制阀的精度等检查连接部件:包括连接正确性检查等充灌隔离液:包括管路清洗等检查控制器正反作用、内外给定的设置检查控制阀动作及相关管线和旁路阀联动检查2、系统投运变送器投运→控制阀手操→控制器投运和参数整定3、维修定时和经常性的检查和处理发生故障后的检查和处理第三题问:综述新型控制系统。
答:第一;自适应控制系统自适应控制系统是建立在系统数学模型参数未知的基础上,通过测取系统的有关信息,了解对象特性的变化情况,再经过某种算法自动地改变控制器的可调参数,使系统始终运行在最佳状况下。
根据自适应控制的设计原理和结构的不同,可分四类:变增益自适应控制,模型参考自适应控制系统,直接优化目标函数的自适应控制系统,自校正控制系统。
变增益自适应控制变增益自适应控制,是一种最为简单的自适应控制系统,主要通过检测过程的运行条件来改变控制器的参数,以此补偿系统受环境等条件变化而造成对象参数变化的影响。
模型参考自适应控制系统主要用于随动控制,其实质在于设计一个稳定的、具有较高性能的自适应机构的自适应算法。
直接优化目标函数的自适应控制系统选择某个指定的目标函数为,对该目标函数求极小,可采用随机逼近法找到可调参数向量η,使系统的对象参数发生变化时,仍可运行在最佳状态。
模型参考自适应控制系统直接优化目标函数的自适应控制系统()()()[]}{ηηη,,,t u t y f E J =自校正控制系统在原有控制系统的基础上,增加了一个外回路。
它由对象参数辨识器和控制器参数计算机构组成。
第二:预测控制系统预测控制系统是一种基于模型的预测控制算法,其基本思想是利用模型预测被控过程未来的输出及其与给定值之差,并据此以某种优化指标计算当前应施加于过程的控制作用。
第三:解耦控制系统把具有相互关联的多参数控制过程转化为几个彼此独立的单输入单输出控制过程来处理,实现一个调节器只对其对应的被控自校正控制系统 参考轨迹预测器 控制算法 广义对象 内部模型x y yy u u ○+ +-过程独立地进行调节。
这样的系统称为解耦控制系统。
减少与消除耦合的途径有:选择正确的变量配对,调整控制器参数,减少控制回路,串接解耦装置。
第四:专家系统专家系统是一种基于知识的系统,其内部存有大量关于某一领域的专家水平的知识和经验,具有解决专门问题的能力。
专家控制系统作为理论研究的工具推动了人工智能的发展;作为一种实用工具为人类提供了保存、传播、利用和评价知识的有效手段。
其质量主要取决于它所拥有知识的数量与质量。
第五:模糊控制系统模糊控制系统的思想是将操作人员长期的实践经验加以总结和描述,得到一种定性的控制规则,基于这些规则在进行模糊推理,从而得到控制输出。
具有实时性好,超调量小,抗干扰能力强,稳态误差小等。
模糊控制系统方块图模糊控制的几种方法:①查表法将输入量的隶属度函数、模糊控制规则及输出量的隶属度函数都用表格来表示。
②专用硬件模糊控制器用硬件直接实现上述的模糊推理。
优点是推理速度快,控制精度高。
③软件模糊推理法模糊控制过程中输入量模糊化,模糊规则推理和输出清晰化和知识库这四部分都用软件来实现。
第六:鲁棒控制鲁棒控制的任务是设计一个固定控制器,使得相应的闭环系统在指定不确定性扰动作用下仍能维持预期的性能,或相应的闭环系统在保持预期的性能前提下,能允许最大的不确定性扰动。
第七:神经元网络控制神经元网络控制比较适用于那些具有不确定性或高度非线性的控制对象,并具有较强的适应和学习功能;与其他智能控制方法,如模糊控制、专家控制等相融合中,为其提供非参数化对象模型、优化参数、推理模型和故障诊断等。
第八:纯滞后补偿控制系统由于很多生产过程中都存在纯滞后现象,故必须设法克服纯滞后。
目前克服纯滞后的方法主要有史密斯预估补偿控制、自适应史密斯预估补偿控制、观测补偿器控制、采样控制、内部模型控制(IMC)以及达林算法。
第四题问:控制系统学习总结和心得体会。
答:控制系统学习总结:在这个学期的学习中,我们一共学习了两章内容,第一章是复杂控制系统;第二章是其他控制系统。
主要内容有串级、比值、均匀、分程、选择、前馈等控制系统和新型控制系统。
在学习的过程中,我了解到所谓复杂控制系统,就是指具有多个变量或两个以上测量变送器或两个以上控制器或两个以上控制阀组成的控制系统。
采用复杂控制系统对提高控制品质、扩大自动化应用范围,起着关键性作用。
串级控制系统将两个调节器串联在一起工作,各自完成不同的任务的系统,主要用于对象容量滞后较大、系统内存在变化剧烈幅值大的干扰和对象具有较大的非线性并负荷变化大等采用简单控制系统无法满足要求的情况下。
均匀控制系统的目的是前后设备之间无量供求平衡,通常液位和流量兼顾。
均匀控制系统的特点是比力度的积分时间比较大,控制作用弱。
比值控制系统主要是保持两种物料流量成一定的比例关系,分为定比值控制和变比值控制两类。
在控制器参数整定上,要求从动量回路快速准确的跟踪主动两回路。
前馈控制系统是按照干扰进行控制的开环控制系统,他必反馈控制及时,理想的前馈控制可以得到完全补偿,但实际难以实现,所以常采用前馈——反馈控制系统,以便得到较满意的效果。
前馈控制分为静态前馈和动态前馈两种形式,前者简单,易于实现;后者前馈效果更好,但须整定多个参数。
选择性控系统是在系统中设有两个控制器或两个以上变送器,通过选择器选出能适应生产安全状况的控制信号,实现生产过程的自动控制。
分程控制系统是将一个控制器的输出分为若干个信号范围,由各个段的信号去控制相应的控制阀,从而实现一个控制器对多个控制阀的控制,有效地高了过程控制系统的控制能力。
新型控制系统被控过程是多输入多输出的多变量系统,且变量之间互相耦合;被控过程的数学模型难以精确获得或具有明显的时变性;控制算法丰富,不只局限于PID形式,系统的目的不是简单地实现输出控制;控制工具不再是简单的模拟式控制器,而是采用各种大、中、小、微型计算机。
学习心得:这个学期已经过去的一半,《过程控制系统》这门课程的学习也基本结束,以上是我对这门课程的总结,在学习的过程当中虽然遇到了许多困难,但是经过老师的悉心指导和自己刻苦努力还是一一克服了困难。
随着社会的发展和科学的进步,自动制动控制系统这技术一定会广泛应用到各个领域中去,而且会越来越智能化。
现在学习的知识远远是不够的,纸上谈兵尚且不多,用到实践中那就更少了。
在老师的教导下,让我们懂得了学习的重要性,在老师在课堂上穿插的话外题中,不仅让我学到了课本的知识,还让我学到了一股争气,青年人要争,这使我受益匪浅。