自控原理第1章緒論.

1、參考書:w 現(xiàn)代控制工程 （第三版） 【美】 Katsuhico Ogata 著 盧伯英 于海勛 等譯 電子工業(yè)出版社 w Matlab/Simulink與控制系統(tǒng)仿真 王正林 王勝開 陳國(guó)順 編 電子工業(yè)出版社 （2005）第1章 緒 論 1.1自動(dòng)控制的概念自動(dòng)控制的概念w 自動(dòng)控制的目的自動(dòng)控制的目的w 自動(dòng)控制的含義自動(dòng)控制的含義 一個(gè)正在進(jìn)行的過(guò)程或一個(gè)正在運(yùn)行一個(gè)正在進(jìn)行的過(guò)程或一個(gè)正在運(yùn)行的設(shè)備的設(shè)備, ,不需要人直接干預(yù)不需要人直接干預(yù), ,能自動(dòng)地按能自動(dòng)地按預(yù)期要求進(jìn)行的一切技術(shù)手段都稱自動(dòng)預(yù)期要求進(jìn)行的一切技術(shù)手段都稱自動(dòng)控制?？刂啤?動(dòng)態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)系統(tǒng) 性能指標(biāo)：性能指標(biāo)

2、：是表征過(guò)程進(jìn)行或設(shè)備運(yùn)行是表征過(guò)程進(jìn)行或設(shè)備運(yùn)行性能性能“優(yōu)劣優(yōu)劣”的評(píng)價(jià)函數(shù)。的評(píng)價(jià)函數(shù)。第1章 緒 論w 火電廠熱工過(guò)程自動(dòng)控制火電廠熱工過(guò)程自動(dòng)控制主要包括（1）自動(dòng)檢測(cè)：自動(dòng)地檢查和測(cè)量反映生產(chǎn)過(guò)程運(yùn)行情況的各種物理量、化學(xué)量以及生產(chǎn)設(shè)備的工作狀況，以監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程的進(jìn)行情況和趨勢(shì)，稱為自動(dòng)檢測(cè)。（2）順序控制：根據(jù)預(yù)先擬定的程序和條件，自動(dòng)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行一系列的操作，稱為順序控制。順序控制也稱自動(dòng)操作，在發(fā)電廠中主要用于主機(jī)或輔機(jī)的啟動(dòng)和停止。（3）自動(dòng)保護(hù)：在發(fā)生事故時(shí)，自動(dòng)采取保護(hù)措施，以防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大或保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備使之不受嚴(yán)重破壞，稱為自動(dòng)保護(hù)。（4）自動(dòng)調(diào)節(jié)：自動(dòng)維持生產(chǎn)過(guò)

3、程在規(guī)定的工況下進(jìn)行，稱為自動(dòng)調(diào)節(jié)。 1.2 反饋控制的原理反饋控制的原理 加熱器出口溫度人工手動(dòng)控制加熱器出口溫度人工手動(dòng)控制控制任務(wù)：在滿足外界負(fù)荷（熱水用戶的控制任務(wù)：在滿足外界負(fù)荷（熱水用戶的用水量）需要的前提下，希望將加熱器出用水量）需要的前提下，希望將加熱器出口水溫度控制在預(yù)期要求的溫度上口水溫度控制在預(yù)期要求的溫度上 w 常用術(shù)語(yǔ) （1）被控對(duì)象：被控制的生產(chǎn)過(guò)程稱為被控對(duì)象。如圖1-1中的加熱器。（2）被調(diào)量（被控參數(shù)）：表征生產(chǎn)過(guò)程是否符合規(guī)定工況的物理量稱被調(diào)量或被控參數(shù)，如圖1-1中的加熱器出口水溫度。（3）給定值：希望被調(diào)量維持的數(shù)值稱為給定值或規(guī)定值。在很多情況下，給

4、定值是不變的，在有些情況下給定值是按一定要求變化的，例如升溫、升壓、升速等過(guò)程中，溫度、壓力和速度定值就應(yīng)按要求改變。（4）擾動(dòng)：引起被調(diào)量變化的各種原因都稱為擾動(dòng)。在圖1-1中可能引起出口水溫度變化的原因，如：熱水用戶的用水量（外界負(fù)荷），加熱蒸汽流量，進(jìn)水溫度，蒸汽溫度等變化都是擾動(dòng)。常用術(shù)語(yǔ)常用術(shù)語(yǔ)（5）控制量控制量（或（或調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)量）：）：由控制（調(diào)由控制（調(diào)節(jié)）作用改變?nèi)ス?jié)）作用改變?nèi)タ刂票徽{(diào)量變化控制被調(diào)量變化的物理量的物理量稱控制量（或調(diào)節(jié)量），如圖稱控制量（或調(diào)節(jié)量），如圖1-1中的蒸中的蒸汽流量。汽流量。（6）控制機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)）：）：接受控制接受控制（調(diào)節(jié)

5、）作用去改變控制量（調(diào)節(jié)量）的（調(diào)節(jié)）作用去改變控制量（調(diào)節(jié)量）的設(shè)備稱控制（調(diào)節(jié)）機(jī)構(gòu)，如圖設(shè)備稱控制（調(diào)節(jié)）機(jī)構(gòu)，如圖1-1中的中的蒸汽流量控制閥門。蒸汽流量控制閥門。 反饋控制反饋控制w 開環(huán)控制開環(huán)控制 信息傳輸沒(méi)有構(gòu)成閉合回路信息傳輸沒(méi)有構(gòu)成閉合回路 w 用上述術(shù)語(yǔ)來(lái)表示，用上述術(shù)語(yǔ)來(lái)表示，控制就是消除擾動(dòng)控制就是消除擾動(dòng)的影響，使被調(diào)量恢復(fù)到等于給定值的影響，使被調(diào)量恢復(fù)到等于給定值。w 反饋控制反饋控制 w 操作人員先從被控對(duì)象獲得信息（被調(diào)操作人員先從被控對(duì)象獲得信息（被調(diào)量的大?。?jīng)過(guò)判斷、分析，確定控量的大小），經(jīng)過(guò)判斷、分析，確定控制作用又饋送到被控對(duì)象制作用又饋送到被

6、控對(duì)象 . w 閉環(huán)控制閉環(huán)控制 信息傳輸構(gòu)成了一個(gè)閉合回路信息傳輸構(gòu)成了一個(gè)閉合回路 開環(huán)控制開環(huán)控制w 開環(huán)控制開環(huán)控制 被控量對(duì)控制沒(méi)有影響的系統(tǒng)。被控量對(duì)控制沒(méi)有影響的系統(tǒng)。w 開環(huán)控制系統(tǒng)中，無(wú)需將被控量與給定值比較，開環(huán)控制系統(tǒng)中，無(wú)需將被控量與給定值比較，每個(gè)參考輸入量，有一個(gè)固定的工作狀態(tài)。比每個(gè)參考輸入量，有一個(gè)固定的工作狀態(tài)。比如洗衣機(jī)。如洗衣機(jī)。w 擾動(dòng)出現(xiàn)時(shí)，便不能完成既定任務(wù)。擾動(dòng)出現(xiàn)時(shí)，便不能完成既定任務(wù)。w 只有輸入輸出關(guān)系固定、無(wú)擾動(dòng)的系統(tǒng)才能采只有輸入輸出關(guān)系固定、無(wú)擾動(dòng)的系統(tǒng)才能采用。用。w 構(gòu)造簡(jiǎn)單，容易維護(hù)，成本低，無(wú)穩(wěn)定性問(wèn)題。構(gòu)造簡(jiǎn)單，容易維護(hù)，成本

7、低，無(wú)穩(wěn)定性問(wèn)題。w 洗衣機(jī)的輸出品質(zhì)洗衣機(jī)的輸出品質(zhì): :衣服清潔程度衣服清潔程度.(.(開環(huán)開環(huán)?)?)開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)實(shí)例開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)實(shí)例定時(shí)開閥門定時(shí)開閥門w 穩(wěn)定穩(wěn)定?w 開環(huán)開環(huán)?閉環(huán)閉環(huán)?w 精度精度?開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)實(shí)例開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)實(shí)例w 閉環(huán)閉環(huán)?氣動(dòng)閥門氣動(dòng)閥門w 測(cè)量單元測(cè)量單元? w 控制器控制器?w 執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)? w 擾動(dòng)擾動(dòng)?方框圖方框圖 圖圖1-2 1-2 加熱器溫度人工調(diào)節(jié)方框圖加熱器溫度人工調(diào)節(jié)方框圖 01Q2Q+-加熱器加熱器操作人員調(diào)節(jié)閥w 表示了在實(shí)現(xiàn)控制的過(guò)程中各個(gè)變量之表示了在實(shí)現(xiàn)控制的過(guò)程中各個(gè)變量之間的關(guān)系間的關(guān)系 . .負(fù)反饋 w 反饋控

8、制反饋控制: :消除被調(diào)量與給定值偏差消除被調(diào)量與給定值偏差. .w 控制作用正確方向是：被調(diào)量高于給定控制作用正確方向是：被調(diào)量高于給定值時(shí)值時(shí), ,偏差為負(fù)偏差為負(fù), ,控制作用應(yīng)向減小方向控制作用應(yīng)向減小方向; ; 被調(diào)量低于給定值被調(diào)量低于給定值, , 偏差為正偏差為正, ,控制作控制作用應(yīng)向加大方向用應(yīng)向加大方向. .因此因此控制作用的方向控制作用的方向與被調(diào)量的變化相反與被調(diào)量的變化相反. .氣動(dòng)閥門氣動(dòng)閥門調(diào)節(jié)過(guò)程與偏差調(diào)節(jié)過(guò)程與偏差 w 調(diào)節(jié)過(guò)程調(diào)節(jié)過(guò)程 從擾動(dòng)產(chǎn)生（如用水量增加），使從擾動(dòng)產(chǎn)生（如用水量增加），使被調(diào)量變化（出口水溫度降低），操作人員被調(diào)量變化（出口水溫度降低

9、），操作人員改變調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)（開大調(diào)節(jié)閥開度）增加蒸汽改變調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)（開大調(diào)節(jié)閥開度）增加蒸汽流量使被調(diào)量最終又回到給定值的過(guò)程流量使被調(diào)量最終又回到給定值的過(guò)程 。w 動(dòng)態(tài)偏差動(dòng)態(tài)偏差 在調(diào)節(jié)過(guò)程中，被調(diào)量暫時(shí)偏離給在調(diào)節(jié)過(guò)程中，被調(diào)量暫時(shí)偏離給定值定值 ，之差為動(dòng)態(tài)偏差。，之差為動(dòng)態(tài)偏差。w 過(guò)渡過(guò)程時(shí)間過(guò)渡過(guò)程時(shí)間 調(diào)節(jié)過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間。調(diào)節(jié)過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間。w 動(dòng)態(tài)偏差的大小和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間的長(zhǎng)短取決動(dòng)態(tài)偏差的大小和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間的長(zhǎng)短取決于操作人員的控制經(jīng)驗(yàn)和水平，也取決于控于操作人員的控制經(jīng)驗(yàn)和水平，也取決于控制作用對(duì)被調(diào)量影響的特性（對(duì)象特性）。制作用對(duì)被調(diào)量影響的特性（對(duì)象特性）。 加熱

10、器自動(dòng)控制加熱器自動(dòng)控制圖圖1-3a 加熱器出口溫度自動(dòng)控制示意圖加熱器出口溫度自動(dòng)控制示意圖 調(diào) 節(jié) 單 元調(diào) 節(jié) 閥蒸 汽1Q2Q液 體0執(zhí) 行 器定 值 單 元測(cè) 量 單 元rb組成自動(dòng)控制系統(tǒng)所需的設(shè)備組成自動(dòng)控制系統(tǒng)所需的設(shè)備 （1）測(cè)量單元測(cè)量單元：用來(lái)測(cè)量被調(diào)量，并把被調(diào)量：用來(lái)測(cè)量被調(diào)量，并把被調(diào)量轉(zhuǎn)換為與之成比例（或其他固定函數(shù)關(guān)系）轉(zhuǎn)換為與之成比例（或其他固定函數(shù)關(guān)系）的某種便于傳輸和綜合的信號(hào)。的某種便于傳輸和綜合的信號(hào)。（2）給定單元給定單元：用來(lái)設(shè)定被調(diào)量的給定值，發(fā)用來(lái)設(shè)定被調(diào)量的給定值，發(fā)出與測(cè)量信號(hào)同一類型的給定值信號(hào)。出與測(cè)量信號(hào)同一類型的給定值信號(hào)。（3）調(diào)

11、節(jié)單元調(diào)節(jié)單元：接受被調(diào)量信號(hào)和給定值信號(hào)接受被調(diào)量信號(hào)和給定值信號(hào)比較后的偏差信號(hào)，發(fā)出一定規(guī)律的調(diào)節(jié)指比較后的偏差信號(hào)，發(fā)出一定規(guī)律的調(diào)節(jié)指令給執(zhí)行器。令給執(zhí)行器。 （4）執(zhí)行器：執(zhí)行器：根據(jù)調(diào)節(jié)單元送來(lái)的調(diào)節(jié)指令根據(jù)調(diào)節(jié)單元送來(lái)的調(diào)節(jié)指令去推動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，改變調(diào)節(jié)量。去推動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，改變調(diào)節(jié)量。 加熱器自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖加熱器自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖 圖1-3b 加熱器出口溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖 76543212Q1Qrbvye+-調(diào)節(jié)對(duì)象自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備速度控制系統(tǒng)速度控制系統(tǒng)w 工作原理圖工作原理圖過(guò)程與思考過(guò)程與思考w 工作過(guò)程工作過(guò)程v 工作于希望速度工作于希望速度時(shí)，高壓油不進(jìn)入動(dòng)力油缸時(shí)

12、，高壓油不進(jìn)入動(dòng)力油缸的任一側(cè)。的任一側(cè)。v 實(shí)際速度實(shí)際速度低于希望速度低于希望速度時(shí)，速度調(diào)節(jié)器離心時(shí)，速度調(diào)節(jié)器離心力下降，導(dǎo)閥下移，油缸下方進(jìn)油，閥門開力下降，導(dǎo)閥下移，油缸下方進(jìn)油，閥門開大，燃料增多，速度加大。大，燃料增多，速度加大。v實(shí)際速度實(shí)際速度高于希望速度高于希望速度時(shí)，速度調(diào)節(jié)器離心時(shí)，速度調(diào)節(jié)器離心力上升，導(dǎo)閥上移，油缸上方進(jìn)油，閥門關(guān)力上升，導(dǎo)閥上移，油缸上方進(jìn)油，閥門關(guān)小，燃料減少，速度減小。小，燃料減少，速度減小。 溫度控制系統(tǒng)1.3 控制系統(tǒng)的方框圖控制系統(tǒng)的方框圖w 目的目的：表示信號(hào)的傳輸關(guān)系表示信號(hào)的傳輸關(guān)系w 環(huán)節(jié) ，信號(hào)傳遞的基本單元信號(hào)傳遞的基本單元

13、 方向、傳遞關(guān)系方向、傳遞關(guān)系 圖圖1-4 方框圖中的一個(gè)環(huán)節(jié)方框圖中的一個(gè)環(huán)節(jié) w 合并方框圖合并方框圖 圖圖1-5 165v2Q2y-uy76543212Q1Qrbvye+-調(diào)節(jié)對(duì)象自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備1.3 控制系統(tǒng)的方框圖控制系統(tǒng)的方框圖（1）相加點(diǎn)符號(hào)相加點(diǎn)符號(hào)，圖，圖1-6（a） 2個(gè)信號(hào)的個(gè)信號(hào)的 代數(shù)相代數(shù)相 加，且有相同量綱。加，且有相同量綱。（2）分支點(diǎn)符號(hào)分支點(diǎn)符號(hào): 圖圖1-6（b），）， 表示一個(gè)信號(hào)送到兩個(gè)地方。表示一個(gè)信號(hào)送到兩個(gè)地方。 brebrccc1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 一按控制變量分類按控制變量的類型可以分成兩類：按控制變量的類型可以分成兩類

14、：1斷續(xù)控制系統(tǒng)斷續(xù)控制系統(tǒng)：如果所要控制的變量是開關(guān)如果所要控制的變量是開關(guān)量（開或關(guān)，大或小，有或無(wú)），則稱為斷量（開或關(guān)，大或小，有或無(wú)），則稱為斷續(xù)控制系統(tǒng)。例如：控制系統(tǒng)按事件的邏輯續(xù)控制系統(tǒng)。例如：控制系統(tǒng)按事件的邏輯關(guān)系來(lái)決定控制變量的開或關(guān)就是邏輯控制關(guān)系來(lái)決定控制變量的開或關(guān)就是邏輯控制系統(tǒng)；如果根據(jù)規(guī)定的條件和程序來(lái)決定控系統(tǒng)；如果根據(jù)規(guī)定的條件和程序來(lái)決定控制變量的開或關(guān)，就是順序控制系統(tǒng)。斷續(xù)制變量的開或關(guān)，就是順序控制系統(tǒng)。斷續(xù)控制系統(tǒng)主要用于設(shè)備的自動(dòng)起、停和自動(dòng)控制系統(tǒng)主要用于設(shè)備的自動(dòng)起、停和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)以及周期性工作中。保護(hù)系統(tǒng)以及周期性工作中。2連續(xù)控制系統(tǒng)

15、連續(xù)控制系統(tǒng)：所要控制變量是連續(xù)的變量，所要控制變量是連續(xù)的變量，稱為連續(xù)控制系統(tǒng)。例如各種過(guò)程參數(shù)的自稱為連續(xù)控制系統(tǒng)。例如各種過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)都是連續(xù)控制系統(tǒng)。動(dòng)控制系統(tǒng)都是連續(xù)控制系統(tǒng)。1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類w 二按信號(hào)的饋送方式分類 1.反饋控制系統(tǒng)：165v2Q2y-w 最基本常見(jiàn)控制系統(tǒng)最基本常見(jiàn)控制系統(tǒng). .w 信號(hào)形成一個(gè)閉合回路，稱信號(hào)形成一個(gè)閉合回路，稱閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)。w 但它時(shí)刻觀測(cè)被調(diào)量，所以但它時(shí)刻觀測(cè)被調(diào)量，所以可以保證被調(diào)量可以保證被調(diào)量不會(huì)有太大的偏離不會(huì)有太大的偏離。w 擾動(dòng)作用后要等到擾動(dòng)作用后要等到被調(diào)量發(fā)生變化并與給

16、定被調(diào)量發(fā)生變化并與給定值形成偏差才產(chǎn)生控制作用值形成偏差才產(chǎn)生控制作用，控制作用是不，控制作用是不及時(shí)的及時(shí)的. .1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類2前饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)： 直接根據(jù)擾動(dòng)決定控制作用直接根據(jù)擾動(dòng)決定控制作用。w 沒(méi)有被調(diào)量的反饋信號(hào)，沒(méi)有形成閉合回路，沒(méi)有被調(diào)量的反饋信號(hào)，沒(méi)有形成閉合回路，開環(huán)控制開環(huán)控制。y調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)前饋控制器對(duì)象測(cè)量單元w 擾動(dòng)一產(chǎn)生，前饋控制器就作用，控制作擾動(dòng)一產(chǎn)生，前饋控制器就作用，控制作用是很用是很及時(shí)的及時(shí)的。w 由于開環(huán)控制，由于開環(huán)控制，控制效果無(wú)法檢查控制效果無(wú)法檢查，所以調(diào)，所以調(diào)節(jié)結(jié)束后，不一定能保證被調(diào)量等于給定值。節(jié)

17、結(jié)束后，不一定能保證被調(diào)量等于給定值。w 擾動(dòng)信號(hào)必須是擾動(dòng)信號(hào)必須是可以測(cè)量可以測(cè)量的。的。 1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 為主要的外部擾動(dòng)，為主要的外部擾動(dòng)， 1 1為其他外部擾動(dòng)。系為其他外部擾動(dòng)。系統(tǒng)可以快速地通過(guò)前饋控制器消除主要的外統(tǒng)可以快速地通過(guò)前饋控制器消除主要的外擾（常稱擾動(dòng)補(bǔ)償作用）；同時(shí)，由反饋?zhàn)鲾_（常稱擾動(dòng)補(bǔ)償作用）；同時(shí)，由反饋?zhàn)饔帽ＷC被調(diào)量在允許的范圍內(nèi)。用保證被調(diào)量在允許的范圍內(nèi)。y調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)前饋控制器對(duì)象測(cè)量單元-反饋控制器1r3前饋反饋控制系統(tǒng)前饋反饋控制系統(tǒng)：在反饋控制系統(tǒng)的基在反饋控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加上主要擾動(dòng)的前饋控制構(gòu)成礎(chǔ)上，加上主要擾動(dòng)

18、的前饋控制構(gòu)成。 1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類三按給定值信號(hào)的特點(diǎn)分類三按給定值信號(hào)的特點(diǎn)分類保持的被調(diào)量給定值的不同類型可分為：保持的被調(diào)量給定值的不同類型可分為：1恒值控制系統(tǒng)恒值控制系統(tǒng)：在運(yùn)行時(shí)被調(diào)量的給：在運(yùn)行時(shí)被調(diào)量的給定值恒定不變。這是熱工過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)定值恒定不變。這是熱工過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)中應(yīng)用最多的一種自動(dòng)控制系統(tǒng)。中應(yīng)用最多的一種自動(dòng)控制系統(tǒng)。(定值定值控制）控制）2程序控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)：被調(diào)量的給定值是預(yù)被調(diào)量的給定值是預(yù)定的時(shí)間函數(shù)。例如，在汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)，定的時(shí)間函數(shù)。例如，在汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)，希望轉(zhuǎn)速隨時(shí)間成一定的函數(shù)關(guān)系變化。希望轉(zhuǎn)速隨時(shí)間成一定的函數(shù)關(guān)系

19、變化。3隨動(dòng)控制系統(tǒng)隨動(dòng)控制系統(tǒng)：被調(diào)量的給定值決定于某些被調(diào)量的給定值決定于某些外來(lái)的因素而不是預(yù)先擬定的。例如：在汽外來(lái)的因素而不是預(yù)先擬定的。例如：在汽輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)組的最輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)組的最優(yōu)升速控制。優(yōu)升速控制。汽機(jī)轉(zhuǎn)速的升速率汽機(jī)轉(zhuǎn)速的升速率不是預(yù)先給不是預(yù)先給定的而是通過(guò)計(jì)算機(jī)按汽溫（主蒸汽、再熱定的而是通過(guò)計(jì)算機(jī)按汽溫（主蒸汽、再熱蒸汽）、汽缸壁溫蒸汽）、汽缸壁溫等具體情況等具體情況再根據(jù)機(jī)組當(dāng)再根據(jù)機(jī)組當(dāng)時(shí)的差膨、振動(dòng)等情況時(shí)的差膨、振動(dòng)等情況確定的，確定的，它是某個(gè)外它是某個(gè)外部條件的控制函數(shù)。這樣的控制系統(tǒng)稱為隨部條件的控制函數(shù)。這樣的

20、控制系統(tǒng)稱為隨動(dòng)控制系統(tǒng)。動(dòng)控制系統(tǒng)。4比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)：這種系統(tǒng)這種系統(tǒng)維持兩個(gè)變量之間維持兩個(gè)變量之間的比值為一定數(shù)值的比值為一定數(shù)值。例如：在鍋爐的燃燒過(guò)。例如：在鍋爐的燃燒過(guò)程自動(dòng)控制中，要求空氣量的變化隨燃料量程自動(dòng)控制中，要求空氣量的變化隨燃料量的變化而成比例變化，這樣才能保證經(jīng)濟(jì)燃的變化而成比例變化，這樣才能保證經(jīng)濟(jì)燃燒。燒。1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類四其它分類四其它分類自動(dòng)控制系統(tǒng)還可根據(jù)其他特點(diǎn)分類，例如：自動(dòng)控制系統(tǒng)還可根據(jù)其他特點(diǎn)分類，例如：1時(shí)間連續(xù)系統(tǒng)時(shí)間連續(xù)系統(tǒng)和和采樣控制系統(tǒng)采樣控制系統(tǒng)：在反饋

21、控制在反饋控制系統(tǒng)中，所有系統(tǒng)中，所有變量都是連續(xù)的時(shí)間函數(shù)變量都是連續(xù)的時(shí)間函數(shù)，如被，如被調(diào)量是連續(xù)地測(cè)量和連續(xù)地進(jìn)行控制的系統(tǒng)稱調(diào)量是連續(xù)地測(cè)量和連續(xù)地進(jìn)行控制的系統(tǒng)稱為時(shí)間連續(xù)系統(tǒng)；而為時(shí)間連續(xù)系統(tǒng)；而每隔一段時(shí)間測(cè)量一次每隔一段時(shí)間測(cè)量一次被被調(diào)量和給定值偏差并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程調(diào)量和給定值偏差并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行一次控制進(jìn)行一次控制的系統(tǒng)稱為采樣控制系統(tǒng)。采樣控制系統(tǒng)中有的系統(tǒng)稱為采樣控制系統(tǒng)。采樣控制系統(tǒng)中有一個(gè)或以上變量是在時(shí)間上離散的，工作原理一個(gè)或以上變量是在時(shí)間上離散的，工作原理則與時(shí)間連續(xù)系統(tǒng)基本相同。則與時(shí)間連續(xù)系統(tǒng)基本相同。2線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)和和非線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)：控制系統(tǒng)可

22、以用控制系統(tǒng)可以用線線性方程式來(lái)描述性方程式來(lái)描述的系統(tǒng)為線性控制系統(tǒng)，而必的系統(tǒng)為線性控制系統(tǒng)，而必須用須用非線性方程式非線性方程式來(lái)描述的系統(tǒng)稱為非線性控來(lái)描述的系統(tǒng)稱為非線性控制系統(tǒng)。制系統(tǒng)。 1.5 控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程 w 平衡狀態(tài) 如果系統(tǒng)處于某一起始平衡狀態(tài)，即各個(gè)變量都不隨時(shí)間變化，這種狀態(tài)也稱靜態(tài)或穩(wěn)態(tài)。w 過(guò)渡過(guò)程 當(dāng)有擾動(dòng)發(fā)生時(shí)系統(tǒng)的平衡將被破壞，被調(diào)量發(fā)生變化，通過(guò)控制系統(tǒng)的工作經(jīng)過(guò)一個(gè)控制過(guò)程，整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了一個(gè)新的平衡狀態(tài)，被調(diào)量又等于給定值，這個(gè)過(guò)程就是控制的過(guò)渡過(guò)程 。w 一個(gè)控制系統(tǒng)在不同類型的擾動(dòng)作用下，它的控制過(guò)渡過(guò)程是不同的。 1.5 控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程w 典型的擾動(dòng)信號(hào)典型的擾動(dòng)信號(hào) 單位階躍函數(shù)單位階躍函數(shù)：0001)( 1)(ttttut00 .1)(tu1.5 控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程(1)w 在給定值為單位階躍函數(shù)