自动化概论(2).ppt
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1、2、自动控制系统、自动控制系统及及 典典 型型 控控 制制 方方 法法汽包W给水给水调节阀省煤器水冷壁过热器水位计蒸汽Dh汽包锅炉给水人工调节示意图人工/自动2.12.1自动控制系统的组成自动控制系统的组成2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 人工调节人工调节人工调节人工调节给水 w蒸汽 D测量单元调节单元给定单元执行单元汽包锅炉给水自动调节示意图h人工/自动2.1.2 2.1.2 2.1.2 2.1.2 自动调节自动调节自动调节自动调节差压变送器差压变送器差压变送器差压变送器气动调节阀气动调节阀气动调节阀气动调节阀调节器调节器调节器调节器显示操作器显示操作器显示操作器显示操作器例:
2、典型的自动化元件例:典型的自动化元件 2.1.3 2.1.3 2.1.3 2.1.3 自动调节中的一些常用术语自动调节中的一些常用术语自动调节中的一些常用术语自动调节中的一些常用术语1 1被调量(被控制量)被调量(被控制量)表征生产过程是否正常运行并需要加以调节的物理量。表征生产过程是否正常运行并需要加以调节的物理量。2 2给定值给定值 按生产要求被调量必须维持的希望值。按生产要求被调量必须维持的希望值。3 3控制对象(被控对象)控制对象(被控对象)被调节的生产过程或设备称为控制对象。被调节的生产过程或设备称为控制对象。4 4调节机构调节机构 可可用用来来改改变变进进入入控控制制对对象象的的物
3、物质质或或能能量量的的装装置置称称为为调调节节机机构构。5 5控制量(调节量)控制量(调节量)由由调调节节机机构构(阀阀门门、挡挡板板等等)改改变变的的流流量量(或或能能量量),用用以以控控制制被调量的变化。被调量的变化。6 6扰动扰动 引起被调量偏离其给定值的各种原因称为扰动。引起被调量偏离其给定值的各种原因称为扰动。如果扰动不包括在控制回路内部如果扰动不包括在控制回路内部(例外界负荷例外界负荷),称为外扰。,称为外扰。如果扰动发生在控制回路内部,称为内扰。如果扰动发生在控制回路内部,称为内扰。由于调节机构开度变化造成的扰动,称为基本扰动。由于调节机构开度变化造成的扰动,称为基本扰动。变变更
4、更控控制制器器的的给给定定值值的的扰扰动动称称为为给给定定值值扰扰动动,也也称称控控制制作作用用扰扰动动。7 7控制过程(调节过程)控制过程(调节过程)原原来来处处于于平平衡衡状状态态的的控控制制对对象象,一一旦旦受受到到扰扰动动作作用用,被被调调量量就就会会偏偏离离给给定定值值。要要通通过过自自动动控控制制仪仪表表或或运运行行人人员员的的调调节节作作用用使使被被调调量量重新恢复到新的平衡状态的过程,称为调节过程。重新恢复到新的平衡状态的过程,称为调节过程。8 8自动控制系统自动控制系统 自自动动控控制制仪仪表表和和控控制制对对象象通通过过信信号号的的传传递递互互相相联联系系起起来来就就构构成
5、成一一个自动控制系统。个自动控制系统。2.2 2.2 2.2 2.2 自动控制系统分类自动控制系统分类自动控制系统分类自动控制系统分类一、按工作原理分类一、按工作原理分类 1 1前馈控制系统前馈控制系统 2 2反馈控制系统反馈控制系统 3 3前馈前馈 反馈控制系统(复合控制系统)反馈控制系统(复合控制系统)二、按给定值特点分类二、按给定值特点分类 1.1.定值控制系统定值控制系统 2.2.随动控制系统随动控制系统 3 3程序控制系统程序控制系统 前馈控制系统/反馈控制系统/复合控制系统扰动通道调节通道前馈调节器y“扰动调节”或“扰动补偿”开环控制系统 优点 缺点-r扰动通道调节通道调节器测量变
6、送调节机构y“按偏差调节”闭环控制系统 优点 缺点 前馈控制系统/反馈控制系统/复合控制系统-r扰动通道调节通道调节器测量变送调节机构y调节通道前馈调节器 前馈控制系统/反馈控制系统/复合控制系统2.3 2.3 2.3 2.3 控制系统的性能指标控制系统的性能指标控制系统的性能指标控制系统的性能指标 自自动动控控制制系系统统调调节节品品质质的的优优劣劣,表表示示了了控控制系统克服外来干扰能力的大小。制系统克服外来干扰能力的大小。常常把把对对阶阶跃跃干干扰扰的的反反映映作作为为判判别别系系统统抗抗干干扰能力好坏的标准。扰能力好坏的标准。一一个个控控制制系系统统的的调调节节品品质质,可可用用控控制
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