多回路控制系统111111111
介绍控制回路的各个环节及其作用
控制回路是指对某个系统或设备进行控制的闭合回路系统。
控制回路通常由一系列环节组成，每个环节都有其具体的作用和功能。
掌握控制回路的各个环节及其作用对于工程技术人员和相关专业人士来说是非常重要的。
本文将介绍控制回路的各个环节及其作用，希望对读者有所帮助。
一、传感器传感器是控制回路中的重要环节，其作用是将被控制对象的状态转换成电信号，以便由控制器进行处理。
传感器根据测量的物理量的不同可以分为温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
传感器的准确性和稳定性对于控制回路的稳定性和精度有着至关重要的影响。
二、信号处理器信号处理器是控制回路中的另一个重要环节，其主要作用是接收传感器传来的信号并进行处理，将其转化为控制器可以识别和处理的信号。
信号处理器可以根据不同的需求进行滤波、放大、去噪等处理，以确保控制系统可以得到准确、稳定的输入信号。
三、控制器控制器是控制回路中的核心环节，其作用是根据输入的信号进行逻辑运算，产生输出信号来控制执行器实现对被控制对象的控制。
控制器根据其控制方式和控制对象的不同可以分为PID控制器、模糊控制器、逻辑控制器等。
控制器的性能直接影响着控制回路的灵敏度和稳定性。
四、执行器执行器是控制回路中负责执行控制命令的环节，其作用是接收控制器产生的输出信号，将其转化为相应的动作或控制量，以完成对被控制对象的控制。
执行器根据控制对象的不同可以分为电动执行器、液压执行器、气动执行器等。
执行器的性能直接影响着控制回路的响应速度和执行精度。
五、反馈环节反馈环节是控制回路中的一个重要补充环节，其作用是利用传感器对控制对象的实际状态进行监测，将监测到的实际状态信息反馈给控制器，以实现对控制对象的闭环控制。
反馈环节可以有效地消除外部干扰和控制误差，提高控制系统的稳定性和精度。
总结：控制回路是现代工业自动化控制系统中不可或缺的部分，其各个环节的作用相辅相成，共同构成了一个完整的闭合回路控制系统。
传感器、信号处理器、控制器、执行器和反馈环节各自承担着重要的功能，只有它们共同协作，控制回路才能实现对被控制对象的精准、稳定的控制。
多回路控制系统111111111课件
3. 比值控制系统
定义: 凡是用来实现两个或两个以上 参数保持一定的比值关系的过程控制系 统。
类型: 单闭环比值控制系统 （结构简单，调整方便，两个流量间的比 值叫精确） 双闭环比值控制系统 具有其他变量调整的 固定比值控制系统
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4. 分程控制系统
定义: 调节器的输出同时控制两个或 两个以上的调节阀，每个调节阀根据工 艺要求在控制器输出的一段信号范围内 起作用。
分类: 调节阀同向动作的分成控制系统 调节阀异向动作的分成控制系统
.
分程控制系统主要应用在以下场合 按工艺要求和节能目的变更调节量, 保证工艺参数稳定和 避免发生事故。 满足工艺生产在不同负荷下的 控制要求
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5. 自动选择控制系统 定义: 在一个控制系统中设有两个控 制器，通过高、低值选择器选出能适应 生产安全状况的控制信号，实现对生产 过程自动控制的系统。
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基本概念
主参数: 主控制器所控制的参数。 副参数: 副控制器所检测和控制的参数，是为了稳定主参 数而引入的辅助参数。
特点
能迅速克服副回路的干扰,抗干扰的能力强,控制质量高. 改善过程的动态特性 . 对负荷和操作条件的变化适应性强.
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应用
克服被控对象中变化较剧烈、幅值较大的局部干扰。 适用于滞后大 、时间常数大的 对象。
.
串级系统结构组成 与简单控制系统明显不同，串级控制系
统有两个对象: 主、副对象；两个控制器: 主、 副控制器；两个测量变送器: 主、副测量变 送器；一个执行器
.
.
主控制器为EPT70比例积分电动温度控制器，副控制器为电动压力导 阀cvM。主控制回路由库温电阻发信器ESD.主控制器EPT70比例积分 电动温度控制器、电动执行器AMD23组成；副控制回路由压力控制器 (电动压力导阂CVM)，调节主阀PM1组成。
多路中间继电器控制电路
多路中间继电器控制电路1.引言1.1 概述多路中间继电器控制电路是一种常见的电路设计方案，在各种电子设备和系统中广泛应用。
该电路通过使用中间继电器，实现了多个电路开关的控制和管理。
这种电路设计方法具有灵活性高、可靠性强、安全可控等优点，因此被广泛应用于工业自动化、电力系统、通信设备等领域。
在传统的电路设计中，只能实现单一路线的电路控制，而多路中间继电器控制电路的出现改变了这种局限性。
它通过引入中间继电器，实现了多个电路间的独立控制。
中间继电器可以理解为一种电子开关装置，它使得我们可以根据需要对多个电路进行分组控制，提高了电路的灵活性和可扩展性。
在实际应用中，多路中间继电器控制电路常常被用于控制各种电气设备的启停、电路的切换和保护等功能。
例如，在工业自动化中，我们可以通过多路中间继电器控制电路来实现对不同设备的自动化控制，提高生产效率和工作安全性。
在电力系统中，多路中间继电器控制电路常常被用于智能开关、断路器控制以及负荷管理等方面。
此外，在通信设备中，多路中间继电器控制电路也可以用于连接切换、信号传输和故障诊断等领域。
综上所述，多路中间继电器控制电路在现代电路设计中具有重要的地位和作用。
它不仅提高了电路的灵活性和可靠性，还为各种应用场景提供了多种解决方案。
随着技术的不断发展，多路中间继电器控制电路有望在更多领域得到应用和推广，并为我们创造更加便捷、高效和智能化的电路控制系统。
1.2文章结构文章结构：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
在概述部分，我们将对多路中间继电器控制电路进行简要介绍，说明其在电路控制中的重要性和应用场景。
在文章结构部分，我们将详细说明本文的框架和各个部分的内容安排，为读者提供对文章整体结构的了解。
在目的部分，我们将明确本文撰写的目的和意义，以便读者更好地理解本文所要传达的信息和知识。
正文部分将重点介绍多路中间继电器控制电路的原理和设计要点。
多回路系统
第3篇多回路系统2过程控制系统——应用、设计与整定（第3版）第6章利用多回路改善控制6.1串级控制图6.1串级控制将过程分成两个部分，每个部分都处在各自的闭合回路中内回路的性质图6.2主调节器所面对的闭环副回路可视作被控过程的一部分图6.3用比例调节器围绕积分过程构成闭环后，会减小它在长周期下的增益和相位滞后过程控制系统——应用、设计与整定（第3版） 3图6.4对于积分过程来说，副调节器若有积分动作，就会出现谐振峰外部反馈图6.5利用c2而不用r2作为积分反馈，便可防止主调节器出现积分饱和图6.6当副回路中出现扰动时，用r2反馈到主调节器可使IE为零，而用c2反馈则能给出较低的IAE值4过程控制系统——应用、设计与整定（第3版）串级调节器的整定以阀位作为副回路图6.7 Foxboro公司的P50阀门执行器带阀门定位器后，其增益特性得到显著的改善，但相位特性改善不多过程控制系统——应用、设计与整定（第3版） 5 串级流量回路温度-温度串级系统图6.8与用冷却液的入口温度构成串级控制（实线）相比，用出口温度构成串级（虚线）是一种显著的改进6.2多输出控制系统总输出串级控制图6.9任一调节量的变化都立刻反馈回去，以便于其他的调节量重新定位6过程控制系统——应用、设计与整定（第3版）图6.10利用总流量反馈，可以把阀门的非线性从主回路中去掉变负荷设备与定负荷设备的结合图6.11当一台设备被启动或关闭后，把一个信号反馈给减法器，使变负荷设备的承荷能力复位过程控制系统——应用、设计与整定（第3版）7 保持阀门尽可能开足图6.12阀位调节器使阀门的最大开度保持在90%左右，这样泵就能以最低的速6.3选择性控制回路图6.13马达转速受输出较低的那个调节器控制8过程控制系统——应用、设计与整定（第3版）图6.14使用高值选择器以实现对峰值温度的控制图6.15高值选择器可以在任一分析仪表发生故障时防止反应器因反应物过量而遭损坏防止积分饱和图6.16选择器的输出用作共同的反馈信号，以防止过程控制系统——应用、设计与整定（第3版）9 用数字算法进行选择可变结构图6.17当选中液位调节器来控制回流量时，压力调节器就被切换到放气阀上6.4适应性控制系统动态适应性系统程序适应性控制自整定调节器图6.18EXACT调节器可观测出峰1、峰2和峰3的偏差及峰-峰之间的时间，以此可以估计出响应周期、衰减比和超调量10过程控制系统——应用、设计与整定（第3版）图6.19如果回路响应的衰减比较合适，则高、低频分量应以一定的比值出现图6.20当回路出现振荡时，适应性调节器会自动增加低增益区的宽度；当回路反应迟钝时，它又会自动减小低增益区的宽度过程控制系统——应用、设计与整定（第3版）11 自整定调节器的局限性静态适应性问题自寻最优调节器图6.21需要用一个过程动态响应模型确定分子和分母的相位12过程控制系统——应用、设计与整定（第3版）6.5小结参考文献1. Shinskey, F.G.,“Flow and Pressure Control Using Variable Speed Motors,”Proc. Second Control Eng.Conference, Chicago, May 1982.2. Shinskey, F.G.,“Process Control Systems with Variable Structure,”Control Eng., August 1974.3. Kraus, T.W., and T.J.Myron,“Self tuning PID Controller Uses Pattern Recognition Approach,”Control Eng., June 1984.4. Andreiev, N.,“A New Dimension: A Self tuning Controller That Continually Optimizes PID Constants,”Control Eng.,August 1981.5. Fjeld,M., and R.G.Wilhelm,Jr.,“Self tuning Regulators—The Software Way,”Control Eng., October 1981.6. Versteeg,H.J.,H.J.Jansma,and K.Turner,“Evaluation of Commercially Available Adaptive Controllers,”J.A,vol .27,no.3,1986.7. Akesson,I.,“Prac tical Experiences with Adaptive Control of Distillation Columns,”J.A,vol .27,no.3,1986.8. Shinskey,F.G.,“Adaptive pH Controller Monitors Nonlinear Process,”Control Eng.,February 1974.9. Shinskey,F.G.,“Adaptive Nonlinear Control System,”U.S.Patent3,794,817, February 26,1974.10. Jutila,P.,and P.Jaakola,“Tests with Five Adaptive pH control Methods in Laboratory,”Helsinki Univ.of Tech., Control b.,Report 65,June 1986.11. Gordon,L.M.,“Simple Optimization for Dual Composition Control,”Hydrocarbon Proc.,June 1986.习题6.1当主调节器以副回路的测量值进行反馈时，其最佳比例带和积分时间为什么比以主调节器自己的输出进行反馈时所对应的参数整定值要低？主回路扰动引起的IAE值为什么过程控制系统——应用、设计与整定（第3版）13不按比例减小？6.2一个阀门执行器的动态特性如图6.7所示，试估算它的滞环大小。
《回路反馈控制系统》课件
设定值：期望被 控对象达到的状 态
03
回路反馈控制系 统的应用
工业控制中的应用
温度控制：在工业生产中，通过回路反馈控制系统实现对温度的精确控制 压力控制：在工业生产中，通过回路反馈控制系统实现对压力的精确控制 流量控制：在工业生产中，通过回路反馈控制系统实现对流量的精确控制 液位控制：在工业生产中，通过回路反馈控制系统实现对液位的精确控制
回路反馈控制系 04 统的优势与局限
性
回路反馈控制系统的优势
提高系统的稳 定性：通过反 馈控制，可以 减少系统的误 差，提高系统
的稳定性。
提高系统的准 确性：通过反 馈控制，可以 减少系统的误 差，提高系统
的准确性。
提高系统的响 应速度：通过 反馈控制，可 以减少系统的 响应时间，提 高系统的响应
鲁棒性。
05
回路反馈控制系 统的设计方法
系统建模与仿真
建模方法：使用 数学模型描述系 统
仿真工具：使用 仿真软件进行仿 真
仿真步骤：建立 模型、设置参数、 运行仿真、分析 结果
仿真结果：验证 系统稳定性和性 能指标
控制策略的选择与设计
控制策略的设计：设计控制 策略的算法和参数
控制策略的验证：通过仿真 或实验验证控制策略的有效
01 添加章节标题
02
回路反馈控制系 统的概述
回路反馈控制系统的定义
回路反馈控制 系统是一种自 动控制系统， 通过反馈信号 来控制输出。
反馈信号可以 是输出信号的 一部分，也可 以是输出信号
的函数。
回路反馈控制 系统可以分为 开环控制系统 和闭环控制系
统。
开环控制系统 没有反馈信号， 闭环控制系统 有反馈信号。
如何克服局限性
《回路反馈控制系统》课件
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汽车控制系统
要点一
总结词
在汽车工程中，回路反馈控制系统用于控制发动机、变速 器、悬挂系统等关键部件，提高汽车的动力性、经济性和 安全性。
要点二
详细描述
汽车控制系统中，回路反馈控制技术发挥着至关重要的作 用。通过实时监测汽车的各种状态参数，系统迅速作出调 整，确保汽车按照驾驶者的意图稳定运行，提高汽车的驾 驶性能和乘坐舒适性。同时，回路反馈控制系统还可以有 效降低汽车的油耗和排放，提高其经济性和环保性能。
系统仿真与优化
系统仿真与优化是回路反馈控制系统设计 的必要环节，它通过模拟系统的运行情况， 对控制器的性能进行评估和优化。
在系统仿真与优化阶段，需要利用仿真软 件对系统进行模拟运行，并分析系统的性能 指标，如超调量、调节时间和稳态误差等。 根据分析结果，对控制器参数进行调整和优 化，以提高系统的性能。系统仿真与优化有 助于减少实际系统调试的时间和成本，提高
网络化控制技术
总结词
网络化控制技术是实现远程控制和监控的重要手段， 它能够提高系统的可维护性和可扩展性。
详细描述
网络化控制技术是指利用网络技术，实现控制系统的远 程监控和数据传输。通过将控制系统与互联网、物联网 等相连接，可以实现远程故障诊断、系统升级和维护等 功能，提高系统的可维护性和可扩展性。
05 回路反馈控制系统的未来 发展
智能控制技术
总结词
智能控制技术是未来发展的趋势，它能够实现更加高效 、精准的控制，提高系统的稳定性和可靠性。
详细描述
智能控制技术是指利用人工智能、机器学习等技术，实 现控制系统的自主决策和优化控制。通过智能控制技术 ，回路反馈控制系统能够更好地适应复杂多变的工况， 提高系统的自适应能力和鲁棒性。
常见的复杂控制系统有串级均匀比值精选全文
(1)两个变量在控制过程中都 应该是变化的,且变化缓慢。
(2)前后互相联系又互相矛盾 的两个变量应保持在所允许的 范围内波动。
过程控制系统
二.均匀控制系统的方案 1 .简单均匀控制
过程控制系统
如何能够满足均 匀控制的要求呢?是 通过控制器的参数 整定来实现的。
有时为了克服连续发生的同一方向干扰所造成的 过大偏差，防止液位超出规定范围，则引人积分作 用，这时比例度一般大于100％，积分时间也要放 得大一些。
主变送器：测量并转换主被控变量的变送器。 副变送器：测量并转换副被控变量的变送器。 主对象：大多为工业过程中所要控制的、由主被控 变量表 征其主要特性的生产设备或过程。 副对象：大多为工业过程中影响主被控变量的、由副被控变 量表征其特性的辅助生产设备或辅助过程。 副回路:由副变送器、副控制器、控制阀和副对象所构成的 闭环回路 , 又称为“ 副环” 或“内环”。 主回路：由主变送器、主控制器、副回路等效环节、主对象 所构成的闭环回路，又称为“主环”或“外环”。
副被控变量（Y2）：大多为影响主被控变量的重要参数。 主控制器：在系统中起主导作用，按主被控变量和其设定值之差 进行控制运算，并将其输出作为副控制器给定值。 副控制器：在系统中起辅助作用，按所测得的副被控变量和主控 输出之差来进行控制运算，其输出直接作用于控制阀的控制器， 简称为“副控”。
过程控制系统
K= F2/F1 式中K为从动流量与主动流量的工艺流量比值。 F1---主动流量(其物料处于主导地位既主物料 ) F2---从动流量(其物料在控制过程中随主物料而变化 )
燃料与空气成比例,什么是主动物料?什么是从动物料?
氢氧化钠浓溶液与水成比例,什么是主动物料?什么是从动物 料?
一.比值控制系统的类型
过控课程设计题目—锅炉液位多回路控制系统方案
过程控制与自动化仪表课程设计任务书题目：锅炉液位多回路控制系统设计与实现一、目的：(1) 熟悉液位－流量串级控制系统的结构和组成(2) 熟悉前馈控制系统的结构和组成(3) 掌握液位－流量串级控制系统的投运与参数整定方法(4) 主、副调节器参数的改变对系统性能的影响(5) 研究阶跃扰动分别作用于主、副对象，对系统主控制量的影响(6) 研究前馈控制对系统主控制量的影响(7) 研究锅炉液位三冲量控制系统的构成方式和控制品质(8) 熟悉工业组态软件的使用方法二、设备：(1) EFAT/P-Ⅱ过程控制实验装置(2) 计算机、组态王软件、RS232-485转换器1只，串口线1根(3) 万用表1只三、原理.本次课程设计控制系统的主控对象为锅炉液位，锅炉液位L为主被控参数；副参数为锅炉进水管道流量Q1,前馈参数为锅炉出水管道流量Q2(用水负荷) 。
执行元件为电动调节阀，控制量为阀门开度。
四、内容(1) 根据实验原理图进行方案设计，构建锅炉液位多回路控制系统框图；(2) 利用计算机中组态软件绘制锅炉液位多回路控制系统结构图，通过计算机与调节器的通讯端口采集和显示控制对象各个参量，实现数据实时曲线及历史曲线的调用功能。
(3) 利用实验室装置搭建锅炉液位多回路控制系统结构，调节主、副控制器参数实现控制目标，并利用计算机记录响应曲线。
(4) 在系统达到稳定后，分别输入扰动信号以及前馈扰动作用于控制系统，观察、记录和分析系统的输出响应曲线。
(5) 自行设计方案实现锅炉液位的三冲量的变比值实现方法。
五、提示(1) 副回路是一个随动系统，要求副回路的输出正确、快速的复现主调节器输出的变化规律，以达到对主控制量L的控制目的，因此副调节器可采用P或PI控制。
(2) 调节器参数设置（参考）六、思考问题(1) 如果副回路中的反馈通道开路，系统能否正常运行？(2) 如果主回路中的反馈通道开路，系统能否正常运行？七、报告格式(1) 预习报告封面和正文格式如下：手写，不允许打印，纸张为16K白纸（不能采用实验报告纸）预习报告封面预习报告正文格式(2) 设计报告封面和正文格式如下：手写，不允许打印，纸张为16K白纸（不能采用实验报告纸）设计报告正文中的图形结果可以打印，不允许复印。
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分程控制系统主要应用在以下场合
按工艺要求和节能目的变更调节量，保证工艺参数稳定 和避免发生事故。 满足工艺生产在不同负荷下的 控制要求
5、 自动选择控制系统 定义：在一个控制系统中设有两个控 制器，通过高、低值选择器选出能适应 生产安全状况的控制信号，实现对生产 过程自动控制的系统。
分类：
多回路控制系统
串级控制系统 2、 前馈-反馈控制系统 3、 比值控制系统 4、 分程控制系统 5、自动选择控制系统
1、
1、 串级控制系统
串级控制系统由主控制回路和副控制回路串接组成。主控制器的输出信号．作为 副控制器的给定值，因此主控制器所形成的系统是定值控制系统；而副控制器的 工作是随动控制系统。利用副控制回路的快速控制作用，以及主副回路的串级作 用，可以大大改善控制系统的性能。
选择器在调节器之后，对调节器输出信号进行选择的 系统
选择器在调节器之前，是对变送器输出信号进行选择 的系统。
ห้องสมุดไป่ตู้
应用：
对设备实现软保护 多输入被控量的选择控制
3、 比值控制系统
定义：凡是用来实现两个或两个以上 参数保持一定的比值关系的过程控制系 统。
类型： 单闭环比值控制系统
（结构简单，调整方便，两个流量间的比值叫精确）
双闭环比值控制系统 具有其他变量调整的 固定比值控制系统
4、 分程控制系统
定义：调节器的输出同时控制两个或 两个以上的调节阀，每个调节阀根据工 艺要求在控制器输出的一段信号范围内 起作用。 分类： 调节阀同向动作的分成控制系统 调节阀异向动作的分成控制系统
基本概念
主参数：主控制器所控制的参数。 副参数：副控制器所检测和控制的参数，是为了稳定主 参数而引入的辅助参数。
特点
能迅速克服副回路的干扰,抗干扰的能力强,控制质量高. 改善过程的动态特性 . 对负荷和操作条件的变化适应性强.
应用
克服被控对象中变化较剧烈、幅值较大的局部干扰。 适用于滞后大 、时间常数大的 对象。
2、 前馈－反馈控制系统
前馈调节又叫补偿调节，它与反馈控制 不同，是按照引起被调参数变化的干扰大小 进行调节的。 当干扰刚出现且能测出时，调节器就能 发出信号，使调节量做相应变化，使两者抵 消于被调参数发生偏差之前。 前馈控制能更快地克服可测难控的主要干 扰，而由反馈控制克服其他次要的干扰及监 控前馈控制产生的效果，使控制质量提高。
串级系统结构组成 与简单控制系统明显不同，串级控制系 统有两个对象：主、副对象；两个控制器： 主、副控制器；两个测量变送器：主、副测 量变送器；一个执行器
主控制器为EPT70比例积分电动温度控制器，副控制器为电动压力导 阀cvM。主控制回路由库温电阻发信器ESD、主控制器EPT70比例积分 电动温度控制器、电动执行器AMD23组成；副控制回路由压力控制器 (电动压力导阂CVM)，调节主阀PM1组成。