冶金過程檢測與控制

1、 第一章：過程控制系統(tǒng)的基本概念自動控制技術在工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術現(xiàn)代化中起著十分重要的作用，自動控制水平的高低也是衡量一個國家科學技術先進與否的重要標志之一。隨著國民經(jīng)濟和國防建設的發(fā)展，自動控制技術的應用日益廣泛，其重要作用也越來越顯著。生產過程自動控制（簡稱過程控制）-自動控制技術在石油、化工、電力、冶金、機械、輕工、紡織等生產過程的具體應用，是自動化技術的重要組成部分。 §1.1 過程控制的發(fā)展概況及特點一、過程控制的發(fā)展概況在過程控制發(fā)展的歷程中，生產過程的需求、控制理論的開拓和控制技術工具和手段的進展三者相互影響、相互促進，推動了過程控制不斷的向前發(fā)展?？v觀過程控制

2、的發(fā)展歷史，大致經(jīng)歷了以下幾個階段：20世紀40年代：手工操作狀態(tài)，只有少量的檢測儀表用于生產過程，操作人員主要根據(jù)觀測到的反映生產過程的關鍵參數(shù)，用人工來改變操作條件，憑經(jīng)驗去控制生產過程。20世紀40年代末50年代：過程控制系統(tǒng)：多為單輸入、單輸出簡單控制系統(tǒng)過程檢測：采用的是基地式儀表和部分單元組合儀表（氣動型和電動型）；部分生產過程實現(xiàn)了儀表化和局部自動化控制理論：以反饋為中心的經(jīng)典控制理論20世紀60年代：過程控制系統(tǒng)：串級、比值、均勻、前饋和選擇性等多種復雜控制系統(tǒng)。自動化儀表：單元組合儀表（氣動型和電動型）成為主流產品60年代后期，出現(xiàn)了專門用于過程控制的小型計算機，直接數(shù)字控制

3、系統(tǒng)和監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)開始應用于過程控制領域?？刂评碚摚撼霈F(xiàn)了以狀態(tài)空間方法為基礎，以極小值原理和動態(tài)規(guī)劃等最優(yōu)控制理論為基本特征的現(xiàn)代控制理論,傳統(tǒng)的單輸入單輸出系統(tǒng)發(fā)展到多輸入多輸出系統(tǒng)領域。20世紀7080年代：微電子技術的發(fā)展，大規(guī)模集成電路制造成功且集成度越來越高（80年代初一片硅片可集成十幾萬個晶體管，于是32位微處理器問世），微型計算機的出現(xiàn)及應用都促使控制系統(tǒng)發(fā)展。過程控制系統(tǒng)：最優(yōu)控制、非線性分布式參數(shù)控制、解耦控制、模糊控制自動化儀表：氣動型和電動型，以微處理器為主要構成單元的智能控制裝置。集散控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器 (PLC) 、工業(yè)PC機、和數(shù)字控制器等

4、，已成為控制裝置的主流。集散控制系統(tǒng)實現(xiàn)了控制分散、危險分散，操作監(jiān)測和管理集中。 控制理論：形成了大系統(tǒng)理論和智能控制理論。模糊控制、專家系統(tǒng)控制、模式識別技術20世紀90年代至今：信息技術飛速發(fā)展過程控制系統(tǒng)：管控一體化現(xiàn)場，綜合自動化是當今生產過程控制的發(fā)展方向。自動化儀表：總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，引起過程控制系統(tǒng)體系結構和功能結構上的重大變革。現(xiàn)場儀表的數(shù)字化和智能化，形成了真正意義上的全數(shù)字過程控制系統(tǒng)。各種智能儀表、變送器、無紙紀錄儀。控制理論：人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡控制?？偟膩砜?，過程控制從實踐上分，可以分成兩個階段。一個是經(jīng)典控制理論階段，一個是現(xiàn)代控制理論階段。經(jīng)典控制理論，大約形成

5、在1932年到1960年。通常把它叫做自動控制理論，或者自動調節(jié)原理?！敖?jīng)典”兩個字一般不出現(xiàn)。與經(jīng)典控制理論相對應的，是現(xiàn)代控制理論。形成于1960年以后。通常也把它叫做線性系統(tǒng)理論。 二、自動控制技術的應用范疇1.宇航方面：（現(xiàn)代控制理論）同步衛(wèi)星與地面接收站直接對應，偏差影響收看效果（隨動控制系統(tǒng)）衛(wèi)星的發(fā)射與回收（宇宙飛船，航天飛機）自動關機、點火系統(tǒng)2.軍事方面：火炮自動點火、巡航導彈3.其他方面：農業(yè)（病蟲害防治、專家系統(tǒng)）社會科學（計劃生育，人口增長模型）4.現(xiàn)代管理：辦公自動化（以計算機技術和現(xiàn)代通信技術為主體的綜合處理與辦公活動相關的語言、數(shù)據(jù)、圖像、文字等人及信息系統(tǒng)。5.

6、工業(yè)生產：自動車床、加熱爐、發(fā)酵罐三、過程控制系統(tǒng)的特點過程控制系統(tǒng)與其他自動控制系統(tǒng)相比，有如下幾個特點：1.生產過程的連續(xù)性在過程控制系統(tǒng)中，大多數(shù)被控過程都是以長期的或間歇形式運行，在密閉的設備中被控變量不斷的受到各種擾動的影響。2.被控過程的復雜性過程控制涉及范圍廣：石化過程的精餾塔、反應器；熱工過程的換熱器、鍋爐等。被控對象較復雜：動態(tài)特性多為大慣性，大滯后形式，且具有非線性、分布參數(shù)和時變特性。3.控制方案的多樣性被控過程對象特性各異，工藝條件及要求不同， 過程控制系統(tǒng)的控制方案非常豐富。包括：常規(guī)PID控制、改進PID控制、串級控制、前饋-反饋控制、解耦控制；為滿足特定要求而開發(fā)

7、的比值控制、均勻控制、選擇性控制、推斷控制；新型控制系統(tǒng)，如模糊控制、預測控制、最優(yōu)控制等。四、過程控制的主要內容1.自動檢測系統(tǒng)（本書介紹的重點內容）利用各種檢測儀表對工藝參數(shù)進行測量、指示或記錄。如：加熱爐溫度、壓力檢測。2.自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng)自動信號系統(tǒng)：當工藝參數(shù)超出要求范圍，自動發(fā)出聲光信號。聯(lián)鎖保護系統(tǒng)：達到危險狀態(tài)，打開安全閥或切斷某些通路，必要時緊急停車。如：反應器溫度、壓力進入危險限時，加大冷卻劑量或關閉進料閥。3.自動操縱及自動開停車系統(tǒng)自動操縱系統(tǒng)：根據(jù)預先規(guī)定的步驟自動地對生產設備進行某種周期性操作。如：合成氨造氣車間煤氣發(fā)生爐，按吹風、上吹、下吹、吹凈等步驟周期性

8、地接通空氣和水蒸汽自動開停車系統(tǒng)：按預先規(guī)定好的步驟將生產過程自動的投入運行或自動停車。4.自動控制系統(tǒng)：利用自動控制裝置對生產中某些關鍵性參數(shù)進行自動控制，使他們在受到外界擾動的影響而偏離正常狀態(tài)時，能自動的回到規(guī)定范圍。（本書介紹的重點內容）§1.2 過程控制系統(tǒng)的組成利用自動控制裝置構成的過程控制系統(tǒng)，可以在沒有人直接參與的條件下，使這些工藝參數(shù)能自動按照預定的規(guī)律變化。一、過程控制系統(tǒng)實例（視頻104：2018：14）1鍋爐汽包水位控制（見教材P4）在鍋爐正常運行中，汽包水位是一個重要的參數(shù)，它的高低直接影響著蒸汽的品質及鍋爐的安全。水位過低，當負荷很大時，汽化速度很快，汽包

9、內的液體將全部汽化，導致鍋爐燒干甚至會引起爆炸；水位過高會影響汽包的汽水分離，產生蒸汽帶液現(xiàn)象，降低了蒸汽的質量和產量，嚴重時會損壞后續(xù)設備。蒸汽 汽包 給水 蒸汽 加熱室 液位變送汽包 控制器加熱室 給水 執(zhí)行器 （a） (b)圖1.1 鍋爐汽包水位控制示意圖2發(fā)酵罐溫度控制（參見教材P 4）發(fā)酵罐是間歇發(fā)酵過程中的重要設備，廣泛應用于微生物制藥、食品等行業(yè)。發(fā)酵罐的溫度是影響發(fā)酵過程的一個重要參數(shù)。因為微生物菌體本身對溫度非常敏感，只有在適宜的溫度下才能正常生長代謝，而且涉及菌體生長和產物合成的酶也必須在一定的溫度下才能具有高的活性。溫度還會影響發(fā)酵產物的組成。因此，按一定的規(guī)律控制發(fā)酵罐

10、的溫度就顯得非常重要。冷卻水 溫度變送控制器執(zhí)行器冷卻水 (a) (b)圖1.2 發(fā)酵罐溫度控制系統(tǒng)示意圖影響發(fā)酵過程溫度的主要因素有微生物發(fā)酵熱、電機攪拌熱、冷卻水的流量及本身的溫度變化以及周圍環(huán)境溫度的改變等。一般采用通冷卻水帶走反應熱的方式使罐內溫度保持工藝要求的數(shù)值。對于小型發(fā)酵罐，通常采用夾套式冷卻形式。如圖1.2（a）所示。實現(xiàn)對發(fā)酵罐溫度的控制，可使用溫度檢測儀表（如熱電偶、熱電阻等）測量罐中的實際溫度，將測得的數(shù)值送入控制器,然后與工藝要求保持的溫度數(shù)值進行比較。如果兩個信號不相等，則由控制器的輸出控制冷卻水閥門的開度，改變冷卻水的流量，從而達到控制發(fā)酵罐溫度的目的。二、 過程

11、控制系統(tǒng)的組成一個過程控制系統(tǒng)一般由兩部分組成。需要控制的工藝設備或機器(被控過程) + 自動控制裝置（反應器、精餾塔、換熱器、壓力罐 （控制器、執(zhí)行器、測量元件及變送器）儲槽、加熱爐、壓縮機、泵、冷卻塔）形象地進行描述：眼 檢測元件（變送器）要想實現(xiàn)對汽包水位的控制，首先應隨時掌握水位的變化情況腦 控制器 控制器將接收到的測量信號與預先規(guī)定的水位高度進行比較。如果兩個信號不相等，表明實際水位與規(guī)定水位有偏差，此時控制器將根據(jù)偏差的大小向執(zhí)行器輸出一個控制信號，手 執(zhí)行器執(zhí)行器即可根據(jù)控制信號來改變閥門的開度，從而使進入鍋爐的水量發(fā)生變化，達到控制鍋爐汽包水位的目的。幾個常用術語：(重點理解)

12、被控過程（對象） 工藝參數(shù)需要控制的生產過程設備或機器等。如鍋爐汽包，發(fā)酵罐。被控變量 被控對象中要求保持設定值的工藝參數(shù)。如汽包水位、發(fā)酵溫度。操縱變量 受控制器操縱，用以克服擾動的影響使被控變量保持設定值的物料量或能量。如鍋爐給水量和發(fā)酵罐冷卻水量。擾動量 除操縱變量外，作用于被控對象并引起被控變量變化的因素。如蒸汽負荷的變化、冷卻水溫度的變化等。設定值 被控變量的預定值。偏差(e) 被控變量的設定值與實際值之差。在實際控制系統(tǒng)中，能夠直接獲取的信息是被控變量的測量值而不是實際值，因此，通常把設定值與測量值之差作為偏差。§1.3 過程控制系統(tǒng)的兩種表示形式一、方框圖方框圖是控制系

13、統(tǒng)或系統(tǒng)中每個環(huán)節(jié)的功能和信號流向的圖解表示，是控制系統(tǒng)進行理論分析、設計中常用到的一種形式。方框圖組成： 方框-每一個方框表示系統(tǒng)中的一個組成部分（也稱為環(huán)節(jié)），方框內添入表示其自身特性的數(shù)學表達式或文字說明；信號線-信號線是帶有箭頭的直線段，用來表示環(huán)節(jié)間的相互關系和信號的流向；作用于方框上的信號為該環(huán)節(jié)的輸入信號，由方框送出的信號稱為該環(huán)節(jié)的輸出信號。比較點-比較點表示對兩個或兩個以上信號進行加減運算，“+”號表示相加，“”號表示相減；分支點-表示信號引出， 從同一位置引出的信號在數(shù)值和性質方面完全相同。 帶有輸入輸出信號的方框 比較點 分支點圖1.3方框的組成單元示意圖繪制方法：以如圖

14、1.4，鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)為例，系統(tǒng)中的每一個環(huán)節(jié)用一個方框來表示，四個方框分別表示：被控對象（鍋爐汽包）、測量變送裝置、控制器和執(zhí)行器。每個方框都分別標出各自的輸入、輸出變量。如被控對象環(huán)節(jié)，給水流量變化會引起汽包水位的變化，因此給水流量（操縱變量）作為輸入信號作用于被控對象，而汽包水位（被控變量）則作為被控對象的輸出信號；引起被控變量（汽包水位）偏離設定值的因素還包括蒸汽負荷的變化和給水管壓力的變化等擾動量，它們也作為輸入信號作用于被控對象。圖1.4 鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)方框圖在繪制方框圖時應注意幾點：（1）方框圖中每一個方框表示一個具體的實物。（2）方框之間帶箭頭的線段表示它們之間的信

15、號聯(lián)系，與工藝設備間物料的流向無關。方框圖中信號線上的箭頭除表示信號流向外，還包含另一種方向性的含義，即所謂單向性。對于每一個方框或系統(tǒng)，輸入對輸出的因果關系是單方向的，只有輸入改變了才會引起輸出的改變，輸出的改變不會返回去影響輸入。例如冷水流量會使汽包水位改變，但反過來，汽包水位的變化不會直接使冷水流量跟著改變。（3）比較點不是一個獨立的元件，而是控制器的一部分。為了清楚的表示控制器比較機構的作用，故將比較點單獨畫出。二、管道及儀表流程圖管道及儀表流程圖是自控設計的文字代號、圖形符號在工藝流程圖上描述生產過程控制的原理圖，是控制系統(tǒng)設計、施工中采用的一種圖示形式。該圖是在工藝流程圖的基礎上，

16、按其流程順序，標出相應的測量點、控制點、控制系統(tǒng)及自動信號與連鎖保護系統(tǒng)等。由工藝人員和自控人員共同研究繪制。在管道及儀表流程圖的繪制過程中所采用的圖形符號、文字代號應按照有關的技術規(guī)定進行。下面結合化工部過程檢測和控制系統(tǒng)用文字代號和圖形符號HG20505-92，簡單介紹一些常用的圖形符號和文字代號。1圖形符號過程檢測和控制系統(tǒng)圖形符號包括測量點、連接線（引線、信號線）和儀表圓圈等。測量點（1）測量點 圖1.5 測量點的圖形符號（2）連接線 (a) (b) (c)圖1.6連接線的圖形符號（3）儀表常規(guī)儀表圖形符號是直徑為12mm(或10mm)的細實線圓圈。（見教材P7）（4）執(zhí)行器執(zhí)行器的圖

17、形符號是由執(zhí)行機構和調節(jié)機構的圖形符號組合而成。（見教材P8）2. 儀表位號在檢測、控制系統(tǒng)中，構成回路的每個儀表（或元件）都用儀表位號來標識。儀表位號由字母代號組合和回路編號兩部分組成。儀表位號中的第一個字母表示被測變量，后繼字母表示儀表的功能；回路的編號由工序號和順序號組成，一般用三位至五位阿拉伯數(shù)字表示，如下例所示：T RC 1 31 順序號（一般用兩位數(shù)字，也可以用三位數(shù)字） 工序號（一般用一位數(shù)字，也可以用兩位數(shù)字） 功能字母代號 被測變量字母代號在管道及儀表流程圖中，儀表位號的標注方法是：字母代號填寫在儀表圓圈的上半圓中；回路編號填寫在下半圓中。TRC101PI121 (a)就地安

18、裝 （b）集中盤面安裝3字母代號儀表信號中表示被測變量和儀表功能的字母代號(見教材P9表1.3)。管道及儀表流程圖實例圖1.8和圖1.9為簡化的鍋爐汽包管道及儀表流程圖和發(fā)酵罐管道及儀表流程圖。圖1.10 為某化工廠超細碳酸鈣生產中碳化部分簡化的工藝管道及儀表流程圖。 圖1.8 鍋爐汽包管道及儀表流程圖室 圖1.9 發(fā)酵罐管道及儀表流程圖二氧化碳精漿液TI PI 102102貯槽FICQ101HIC101LIC1O1 TI 101PI 101精漿液圖1.10 碳化工序管道及儀表流程圖FICQ 101表示為第一工序第01個流量控制回路（帶累計指示），累計指示儀及控制器安裝在控制室。 HIC 10

19、1 表示為第一工序第01個帶指示的手動控制回路，手動控制器（手操器）安裝在控制室。 LIC 101 表示為第一工序第01個帶指示的液位控制回路，液位指示控制器安裝在控制室。TI 101 TI 102 表示為第一工序第01、02個溫度檢測回路，溫度指示儀安裝在現(xiàn)場。 PI PI 101 102 表示為第一工序第01、02個壓力檢測回路，壓力指示儀安裝在現(xiàn)場。§1.4過程控制系統(tǒng)的主要類型按系統(tǒng)功能-溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、位置控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)等；按系統(tǒng)性能-線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)、定常系統(tǒng)和時變系統(tǒng)；按被控變量的數(shù)量-單變量控制系統(tǒng)和多變量控制系統(tǒng)；按采用的

20、控制裝置-常規(guī)儀表控制系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)；按控制系統(tǒng)基本結構形式-閉環(huán)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)。一、閉環(huán)控制系統(tǒng)（視頻播放：201：4923：05）1、閉環(huán)控制系統(tǒng)概念及分類閉環(huán)控制系統(tǒng)是指控制器與被控對象之間既有順向控制又有反向聯(lián)系的控制系統(tǒng)；凡是系統(tǒng)的輸入端和輸出端之間存在反饋支路，使得輸出變量對控制作用有直接影響的系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)特點 優(yōu)點-不管任何擾動引起被控變量偏離設定值，都會產生控制作用去克服被控變量與設定值的偏差。因此閉環(huán)控制系統(tǒng)有較高的控制精度和較好的適應能力，其應用范圍非常廣泛。（有很強的抗干擾能力）缺點-閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制作用只有在偏差出現(xiàn)后才產生，當系統(tǒng)的慣性滯后和純滯

21、后較大時，控制作用對擾動的克服不及時，從而使其控制質量大大降低。（成本增加）在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，根據(jù)設定值的不同形式，又可分為 （1）定值控制系統(tǒng)（如汽包水位控制）特點：設定值是固定不變 作用：保證在擾動作用下使被控變量始終保持在設定值上（2）隨動控制系統(tǒng)（如火炮自動描準系統(tǒng)）特點：設定值是一個未知的變化量作用：保證在各種條件下系統(tǒng)的輸出（被控變量）以一定的精度跟隨設定值的變化而變化。（3）程序控制系統(tǒng)（如數(shù)控機床系統(tǒng)）特點：設定值是一個按一定時間程序變化的時間函數(shù)作用：保證在各種條件下系統(tǒng)的輸出（被控變量）以一定的精度跟隨設定值的變化而變化。（視頻播放：214：272負反饋概念：（重點理解）反

22、饋通過測量變送裝置將被控變量的測量值送回到系統(tǒng)的輸入端，這種把系統(tǒng)的輸出信號直接或經(jīng)過一些環(huán)節(jié)引回到輸入端的做法叫做反饋。負反饋引回到輸入端的信號是減弱輸入端作用的稱為負反饋，用“” 號表示反饋正反饋引回到輸入端的信號是增強輸入端作用的稱為正反饋，用“”號表示。二、開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)-控制器與被控對象之間只有順向控制而沒有反向聯(lián)系的控制系統(tǒng)。操縱變量可以通過控制對象去影響被控變量，但被控變量不會通過控制裝置去影響操縱變量。從信號傳遞關系上看，未構成閉合回路。1、按設定值進行控制控制方式的原理：需要控制的是被控對象中的被控變量，而測量的只是設定值。如圖1.12(a)所示的換熱器。換熱器的工

23、作原理是：冷物料與載熱體（蒸汽）在換熱器中進行熱交換，使冷物料出口溫度上升至工藝要求的數(shù)值。因此，系統(tǒng)中被控變量為冷物料出口溫度，操縱變量為蒸汽流量。操縱變量與設定值保持一定的函數(shù)關系，當設定值變化時，操縱變量隨之變化進而改變被控變量。控制系統(tǒng)方框圖為圖1.12(b)。 (a) (b)圖1.12 按設定值控制的開環(huán)控制系統(tǒng)2、按擾動進行控制控制方式的原理-需要控制的仍然是被控過程中的被控變量，而測量的是破壞系統(tǒng)正常進行的擾動量。利用擾動信號產生控制作用，以補償擾動對被控變量的影響，故稱按擾動進行控制。如圖1.13所示的系統(tǒng)示意圖和方框圖。 （a）原理圖 （b）方框圖圖1.13 按擾動控制的開環(huán)

24、控制系統(tǒng)由于測量的是擾動量，這種控制方式只能對可測的擾動進行補償。對于不可測擾動及對象，各功能部件內部參數(shù)的變化對被控變量造成的影響，系統(tǒng)自身無法控制。因此控制精度仍然受到原理上的限制。§1.5. 過程控制系統(tǒng)的性能指標及要求一、過程控制系統(tǒng)的過渡過程1幾個概念（1）靜態(tài)-被控變量不隨時間而變化的平衡狀態(tài)在這種狀態(tài)下，系統(tǒng)的輸入（設定值和擾動量）及輸出（被控變量）都保持不變，系統(tǒng)內各組成環(huán)節(jié)都不改變其原來的狀態(tài)，其輸入、輸出信號的變化率為零。而此時生產仍在進行，物料和能量仍然有進有出。因此靜態(tài)反映的是相對平衡狀態(tài)。（2）動態(tài)-被控變量隨時間而變化的不平衡狀態(tài)當一個原來處于相對平衡狀態(tài)

25、的系統(tǒng)受到擾動作用的影響后，其平衡狀態(tài)受到破壞，被控變量偏離設定值，此時控制器會改變原來的狀態(tài)，產生相應的控制作用，改變操縱變量去克服擾動的影響，力圖恢復平衡狀態(tài)。（3）過渡過程-在設定值發(fā)生變化或系統(tǒng)受到擾動作用后，系統(tǒng)將從原來的平衡狀態(tài)經(jīng)歷一個過程進入另一個新的平衡狀態(tài)，這一過程就叫過渡過程。一般來說，一個控制系統(tǒng)的好壞在靜態(tài)時是難以判別的，只有在動態(tài)過程中才能充分反映出來。系統(tǒng)在其進行過程中，會不斷受到擾動的頻繁作用，系統(tǒng)自身通過控制裝置不斷地施加控制作用去克服擾動的影響，使被控變量保持在工藝生產所規(guī)定的技術指標上。因此，我們對系統(tǒng)研究的重點應放在控制系統(tǒng)的動態(tài)過程上。2過渡過程的幾種形

26、式（重點）常見的典型信號： 控制系統(tǒng)在其運行的過程中，不斷受到各種擾動的影響，這些擾動不僅形式各異，對被控變量的影響也各不相同。為了便于對系統(tǒng)進行分析、研究，通常選擇幾種具有確定性的典型信號來代替系統(tǒng)運行過程中受到的大量的無規(guī)則隨機信號。常見的典型信號有：階躍信號、斜坡信號、脈沖信號、加速度信號和正弦信號等。其中階躍信號對被控變量的影響最大，且階躍擾動最為常見。A 0 t0 t<0 圖1.14階躍信號 當A=1時稱為單位階躍信號 在階躍信號作用下，被控變量隨時間的變化有以下幾種形式。如圖1.15 所示。圖中，y表示被控變量。（1）發(fā)散振蕩過程如圖1.15 中曲線所示，它表明系統(tǒng)受到擾動作

27、用后，被控變量上下波動，且幅度越來越大，即被控變量偏離設定值越來越遠，以致超越工藝允許的范圍。（2）非振蕩衰減過程如圖1.15 中曲線所示。它表明被控變量受到擾動作用后，產生單調變化，經(jīng)過一段時間最終能穩(wěn)定下來。（3）等幅振蕩過程如圖1.15 中曲線所示。 它表明系統(tǒng)受到擾動作用后，被控變量做上下振幅穩(wěn)定的振蕩，即被控變量在設定值的某一范圍內來回波動。（4）衰減振蕩過程如圖1.15 中曲線所示，它表明系統(tǒng)受到擾動作用后，被控變量上下波動，且波動的幅度逐漸減小，經(jīng)過一段時間最終能穩(wěn)定下來。（5）非振蕩發(fā)散過程如圖1.15 中曲線所示。它表明系統(tǒng)受到擾動作用后，被控變量單調變化偏離設定值越來越遠，以致超出工藝設計的范圍。圖1.15 過渡過程的基本形式上面五種過程形式中，非振蕩衰減過程和衰減振蕩過程是穩(wěn)定過程，能基本滿足控制要求。二、 過程控制系統(tǒng)的質量指標1過程控制系統(tǒng)的目標及其理解 一個控制良好的系統(tǒng)，在經(jīng)受擾動作用后，一般應平穩(wěn)、快速和準確地趨近或回復到設定值。由于被控過程的具體情況不同，各種系統(tǒng)對平穩(wěn)、快速、準確的要求也所不同，一個