《自動(dòng)控制系統(tǒng)概述》ppt課件

1、1第一章第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述自動(dòng)控制系統(tǒng)概述 2液位的人工控制液位的人工控制進(jìn)進(jìn)料料口口執(zhí)執(zhí)行行器器變變送送器器液位的自動(dòng)控制液位的自動(dòng)控制3進(jìn)進(jìn)料料口口執(zhí)執(zhí)行行器器變變送送器器 進(jìn)進(jìn)料料口口執(zhí)執(zhí)行行器器變變送送器器4控制變量控制變量作用的變量稱為支配變量控制變量作用的變量稱為支配變量控制變量。4 4干干擾擾除支配變量除支配變量, ,作用于對(duì)象并引起被控變量變作用于對(duì)象并引起被控變量變化的其他要素化的其他要素. .5 5給給 定定 值值工藝規(guī)定被控變量所要堅(jiān)持的數(shù)值。工藝規(guī)定被控變量所要堅(jiān)持的數(shù)值。6 6偏偏差差設(shè)定值與丈量值之差。設(shè)定值與丈量值之差。5二者存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系！進(jìn)進(jìn)料料口口進(jìn)

2、料流量變化進(jìn)料流量變化進(jìn)料溫度的變化進(jìn)料溫度的變化加熱蒸汽壓力變化加熱蒸汽壓力變化加熱器加熱器出料口溫度出料口溫度 蒸汽流量的變化蒸汽流量的變化6控制器控制器被控對(duì)象被控對(duì)象丈量變送安裝丈量變送安裝+SP執(zhí)行器執(zhí)行器控制器控制器+SP廣義對(duì)象廣義對(duì)象固定要素固定要素補(bǔ)償要素補(bǔ)償要素7自動(dòng)控制系統(tǒng)的最根本要求是系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)必需是穩(wěn)定的自動(dòng)控制系統(tǒng)的最根本要求是系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)必需是穩(wěn)定的. .反響反響: :是控制系統(tǒng)的輸出即被控變量經(jīng)過(guò)丈量變送前往是控制系統(tǒng)的輸出即被控變量經(jīng)過(guò)丈量變送前往 到控制系統(tǒng)的輸入端，并與設(shè)定值比較的過(guò)程。到控制系統(tǒng)的輸入端，并與設(shè)定值比較的過(guò)程。負(fù)反響負(fù)反響: :反響的結(jié)果使系統(tǒng)

3、的輸出減小的反響類型。反響的結(jié)果使系統(tǒng)的輸出減小的反響類型。e=x- ze=x- z正反響正反響: :反響的結(jié)果使系統(tǒng)的輸出添加的反響類型。反響的結(jié)果使系統(tǒng)的輸出添加的反響類型。e=x+ze=x+z工業(yè)控制系統(tǒng)普通情況下都應(yīng)為負(fù)反響。工業(yè)控制系統(tǒng)普通情況下都應(yīng)為負(fù)反響。 8控制器控制器被控對(duì)象被控對(duì)象丈量變送安裝丈量變送安裝+ SP執(zhí)行器執(zhí)行器9一按設(shè)定值的特點(diǎn)區(qū)分一按設(shè)定值的特點(diǎn)區(qū)分: : 按照需求控制的給定值能否按照需求控制的給定值能否/ /如何變化來(lái)分類：如何變化來(lái)分類：1 1、定值控制系統(tǒng)、定值控制系統(tǒng)2 2、隨動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)3 3、程序控制系統(tǒng)順序控

4、制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)順序控制系統(tǒng)10一、控制系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)一、控制系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)11非周期衰減過(guò)程非周期衰減過(guò)程 衰減振蕩過(guò)程衰減振蕩過(guò)程 等幅振蕩過(guò)程等幅振蕩過(guò)程 發(fā)散振蕩過(guò)程發(fā)散振蕩過(guò)程 單調(diào)發(fā)散過(guò)程單調(diào)發(fā)散過(guò)程 X XX X12 通常取衰減振蕩來(lái)討論控制系統(tǒng)的質(zhì)量目的。通常取衰減振蕩來(lái)討論控制系統(tǒng)的質(zhì)量目的。 以系統(tǒng)遭到階躍輸入作用后的呼應(yīng)曲線的方式給出。主要包以系統(tǒng)遭到階躍輸入作用后的呼應(yīng)曲線的方式給出。主要包括：括： 最大偏向或超調(diào)量最大偏向是指在過(guò)渡過(guò)程中，被最大偏向或超調(diào)量最大偏向是指在過(guò)渡過(guò)程中，被控變量偏離給定值的最大數(shù)值控變量偏離給定值的最大數(shù)值 衰減比衰減比

5、衰減比是衰減程度的目的，它是前后相鄰兩個(gè)峰值衰減比是衰減程度的目的，它是前后相鄰兩個(gè)峰值的比。習(xí)慣表示為的比。習(xí)慣表示為 n:1 n:1，普通，普通 n n 取為取為4 41010之間為宜。之間為宜。 余差余差 當(dāng)過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)，被控變量所到達(dá)的新的穩(wěn)態(tài)值與當(dāng)過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)，被控變量所到達(dá)的新的穩(wěn)態(tài)值與給定值之間的偏向叫做余差給定值之間的偏向叫做余差 過(guò)渡時(shí)間過(guò)渡時(shí)間 從干擾作用發(fā)生的時(shí)辰起，直到系統(tǒng)重新建立從干擾作用發(fā)生的時(shí)辰起，直到系統(tǒng)重新建立新的平衡時(shí)止，過(guò)渡過(guò)程所閱歷的時(shí)間叫過(guò)渡時(shí)間新的平衡時(shí)止，過(guò)渡過(guò)程所閱歷的時(shí)間叫過(guò)渡時(shí)間 振蕩周期振蕩頻率過(guò)渡過(guò)程同向兩波峰或波谷之振蕩周期振蕩頻率

6、過(guò)渡過(guò)程同向兩波峰或波谷之間的間隔時(shí)間叫振蕩周期或任務(wù)周期，其倒數(shù)稱為振蕩頻率間的間隔時(shí)間叫振蕩周期或任務(wù)周期，其倒數(shù)稱為振蕩頻率13階躍干擾作用下的過(guò)渡過(guò)程設(shè)定值固定，加階躍干擾階躍干擾作用下的過(guò)渡過(guò)程設(shè)定值固定，加階躍干擾定值系統(tǒng)定值系統(tǒng) t( )y t0BB( )e 3t2t1tC25穩(wěn)定誤差范圍： 或者的新穩(wěn)態(tài)值maxeBC/nB B( )( )eCy 過(guò)渡過(guò)渡 時(shí)間時(shí)間tp：3ptt振振 蕩蕩 周周 期：期：21tt超調(diào)量超調(diào)量B設(shè)定值設(shè)定值新穩(wěn)態(tài)值新穩(wěn)態(tài)值14固定要素：固定要素： 被控對(duì)象特性被控對(duì)象特性 丈量?jī)x表特性丈量?jī)x表特性 執(zhí)行器特性執(zhí)行器特性補(bǔ)償要素：控制器特性補(bǔ)償要素：

7、控制器特性這是自動(dòng)控制的主這是自動(dòng)控制的主 要研討內(nèi)容要研討內(nèi)容1516(1)圖形符號(hào)圖形符號(hào)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)點(diǎn) 普通是由工藝設(shè)備輪廓線或工藝管線引到儀表圓圈的銜接線的起點(diǎn)普通是由工藝設(shè)備輪廓線或工藝管線引到儀表圓圈的銜接線的起點(diǎn) 必要時(shí)也可以用象形或圖形符號(hào)表示必要時(shí)也可以用象形或圖形符號(hào)表示 (2)圖形符號(hào)圖形符號(hào)連線連線 通用的儀表信號(hào)線均以細(xì)實(shí)線表示通用的儀表信號(hào)線均以細(xì)實(shí)線表示 (3)圖形符號(hào)圖形符號(hào)儀表符號(hào)儀表符號(hào) 儀表的圖形符號(hào)是一個(gè)細(xì)實(shí)線圓圈，直徑約儀表的圖形符號(hào)是一個(gè)細(xì)實(shí)線圓圈，直徑約10mm 10mm 就地就地安裝安裝儀表儀表 就地就地安裝安裝儀表儀表嵌在嵌在管道管道中中 集中集

8、中儀表儀表盤(pán)面盤(pán)面安裝安裝儀表儀表 就地就地儀表儀表盤(pán)面盤(pán)面安裝安裝儀表儀表 集中集中儀表儀表盤(pán)后盤(pán)后安裝安裝儀表儀表 就地就地儀表儀表盤(pán)后盤(pán)后安裝安裝儀表儀表 同一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，有兩個(gè)同一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，有兩個(gè)或多個(gè)丈量，可用兩個(gè)或多個(gè)丈量，可用兩個(gè)或多個(gè)相切的圓表示或多個(gè)相切的圓表示 17儀表符號(hào)除了圖形之外，圓圈之中還應(yīng)有一串有字母和數(shù)字組成的代號(hào)儀表符號(hào)除了圖形之外，圓圈之中還應(yīng)有一串有字母和數(shù)字組成的代號(hào)稱為稱為“儀表位號(hào)。例如：儀表位號(hào)。例如： PIC PIC207 TRC207 TRC210 210 字母編號(hào)寫(xiě)在圓圈的上半部。字母編號(hào)寫(xiě)在圓圈的上半部。第一位字母表示被測(cè)變量第一位字母表示被測(cè)變量后繼字母表示儀表的功能后繼字母表示儀表的功能 PIC207壓