工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件

工業(yè)生產(chǎn)過程控制1緒論16、自己選擇的路、跪著也要把它走完。17、一般情況下)不想三年以后的事，只想現(xiàn)在的事。現(xiàn)在有成就，以后才能更輝煌。18、敢于向黑暗宣戰(zhàn)的人，心里必須充滿光明。19、學(xué)習(xí)的關(guān)鍵--重復(fù)。20、懦弱的人只會裹足不前，莽撞的人只能引為燒身，只有真正勇敢的人才能所向披靡。工業(yè)生產(chǎn)過程控制1緒論工業(yè)生產(chǎn)過程控制1緒論16、自己選擇的路、跪著也要把它走完。17、一般情況下)不想三年以后的事，只想現(xiàn)在的事。現(xiàn)在有成就，以后才能更輝煌。18、敢于向黑暗宣戰(zhàn)的人，心里必須充滿光明。19、學(xué)習(xí)的關(guān)鍵--重復(fù)。20、懦弱的人只會裹足不前，莽撞的人只能引為燒身，只有真正勇敢的人才能所向披靡。過程控制工程0.緒論0.1過程工業(yè)過程工業(yè)：化工、核電、制藥、造紙、釀造等工業(yè)過程工業(yè)生產(chǎn)特性：多輸入多輸出，多變量，非線性，時變，關(guān)聯(lián)性.過程生產(chǎn)形式：連續(xù)生產(chǎn)、間歇生產(chǎn)新一輪課程改革順應(yīng)時代發(fā)展潮流，從提高學(xué)生的人文素養(yǎng)的理念出發(fā)，將培養(yǎng)學(xué)生的口語交際能力提高到一個新的高度。新課標(biāo)在教學(xué)建議中指出：口語交際教學(xué)有利于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，為他們的終生學(xué)習(xí)、生活和工作打下比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在日常的口語交際教學(xué)過程中，不僅要訓(xùn)練學(xué)生的聽說能力，而且要培養(yǎng)學(xué)生在交際過程中待人處事的能力，促進(jìn)學(xué)生的終生發(fā)展。在教學(xué)實(shí)踐中，為盡力改變農(nóng)村小學(xué)學(xué)生口語交際的不良狀況，本人對此進(jìn)行了分析并展開了一些有效的嘗試。一、農(nóng)村小學(xué)口語交際教學(xué)的現(xiàn)狀以及成因分析1.口語不規(guī)范，口語習(xí)慣不良，常常方言出口?？谡Z交際是學(xué)生最主要的交流手段?？谡Z表達(dá)良好習(xí)慣的養(yǎng)成決定著交流效果的好差。農(nóng)村小學(xué)生在口語交際時帶著較濃的地方方言的痕跡，常常把不規(guī)范的地方方言摻雜其中，如把“翻書”說成“銷書”，“灰塵”說成“塘灰”等。這樣的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是多方面的。一方面是家長對孩子口語實(shí)踐不重視，看到不當(dāng)之處也聽之任之。一方面是農(nóng)村學(xué)生的普通話不夠標(biāo)準(zhǔn)，給口語交際帶來困難。2.口語交際缺乏感情，表述不流利，沒有條理。學(xué)生進(jìn)入中高年級以后在課堂上小手直舉，小口常開的局面難得一見。究其原因，隨著年齡的增長，很多學(xué)生性格變得內(nèi)斂、考慮事情瞻前顧后，害怕說錯被笑話。于是學(xué)生的口語交際能力發(fā)展出現(xiàn)兩極分化的情況。課堂只是尖子生和少數(shù)活躍分子的表演舞臺，大多數(shù)同學(xué)“金口難開”甘愿做觀眾。長此以往，這部分同學(xué)的語言表達(dá)得不到鍛煉和指導(dǎo)。一些同學(xué)一個學(xué)期中難得幾次被老師點(diǎn)名口頭表達(dá)，就顯得“拘謹(jǐn)膽怯”。他們表達(dá)時不是面無表情，聲音低沉，就是說話內(nèi)容不完整，語無倫次，往往言不達(dá)意。3.即興表達(dá)能力弱，非要反復(fù)操作才能講。如果要求一般的農(nóng)村學(xué)生拿到一篇故事當(dāng)場表達(dá)，他們無能為力。他們只有讀上多次，直到熟讀成誦，才敢在眾人面前表達(dá)。大多數(shù)不會借助動作、神態(tài)等肢體語言配合口語表達(dá)來增強(qiáng)魅力。4.在口語交際中不會傾聽同學(xué)的發(fā)言。學(xué)生表現(xiàn)為態(tài)度馬虎，注意力很不集中，常常一邊聽，一邊做小動作。他們還講不出聽到的要點(diǎn)。實(shí)際上他們沒有養(yǎng)成認(rèn)真傾聽的習(xí)慣。二、農(nóng)村小學(xué)生口語交際教學(xué)策略（一）創(chuàng)設(shè)口語交際的環(huán)境，激發(fā)學(xué)生口語交際的欲望口語交際主要是在具體的交際情境中進(jìn)行的，其間語言相互交往，呈雙向互動狀態(tài)。教育家葉圣陶說：“作者胸有境，入境始于親?！彼自捳f：“環(huán)境塑造人。”一定的情境是學(xué)生增強(qiáng)生活體驗(yàn)，激發(fā)思維與口語表達(dá)的環(huán)境條件和動力源泉，和諧、民主的氛圍則是大膽進(jìn)行口語交際的前提。農(nóng)村小學(xué)處于農(nóng)村，大部分的學(xué)生在學(xué)校以及在家里都是方言交流對話，他們還不習(xí)慣于用規(guī)范的普通話進(jìn)行交流。因此，創(chuàng)設(shè)良好的交際環(huán)境是口語交際的重點(diǎn)與難點(diǎn)。在學(xué)校要求學(xué)生人人用普通話交流，創(chuàng)設(shè)良好的校園交際環(huán)境。在學(xué)習(xí)中，學(xué)生大部分的時間都在校園，處于童年時代的他們，生活是豐富多彩的。只要做生活的有心人，就能抓住很多精彩的畫面交際。如：每天上下學(xué)，師生、生生間相互問好、道別；課間期間，教師可以抓住時機(jī)，加入到學(xué)生的活動中，在與學(xué)生對話形式的交流中教給他們交際的技巧，在這種師生間短距離的交際，即使一開始學(xué)生不敢大方交流，但久而久之，通過潛移默化，相互影響，學(xué)生就能積極主動地進(jìn)行口語交際，這樣的環(huán)境，不僅增進(jìn)了師生、生生之間的感情，更為他們?nèi)蘸笈c人成功交流起到了橋梁作用，慢慢地，孩子們也就養(yǎng)成了自覺用普通話交流的好習(xí)慣。2.給學(xué)生一把發(fā)現(xiàn)的“金鑰匙”。孩子的生活比較單調(diào)，平時也沒有良好的閱讀習(xí)慣，在生活和有限的閱讀中又缺乏觀察的習(xí)慣和觀察的能力，農(nóng)村生活處處有文章，對于農(nóng)村的小學(xué)生最應(yīng)重視的是挖掘“農(nóng)”的特色素材。引導(dǎo)學(xué)生觀察農(nóng)村風(fēng)光、關(guān)注農(nóng)村鄉(xiāng)情、體驗(yàn)農(nóng)村生活之苦樂，從中積累口語交際素材。觀察農(nóng)村風(fēng)光，感受有趣的鄉(xiāng)村生活。學(xué)生的鄉(xiāng)村生活較之城市的孩子，多了幾分自由，有更多和大自然親密接觸的機(jī)會：看綠樹紅花，聽蟬兒鳴叫，享拂面春風(fēng)……農(nóng)村學(xué)生春天到野外放風(fēng)箏、摘野花，夏天到小河里捉小魚、摸螃蟹，秋天到野外逮螞蚱、摘野果，冬天還可以跟著叔叔、伯伯到野地里逮野兔，真是樂趣無窮。引導(dǎo)學(xué)生捕捉其中的精彩的瞬間，把豐富多彩的事物記下來，使身邊這些小事成為寫作的“素材倉庫”，口語訓(xùn)練就水到渠成的言之有物，言之有情。農(nóng)村孩子的筆下一定會不斷流淌出富有農(nóng)村生活底蘊(yùn)的美文！總之，素有兒童心理發(fā)展的泰斗之稱的皮亞杰認(rèn)為，教育的最高目標(biāo)是培養(yǎng)具有邏輯思維能力和掌握抽象復(fù)雜概念能力的人。教育的目的不僅是傳授知識，更重要的是讓兒童學(xué)會如何思維。通過教師極富層次的有效引導(dǎo)和點(diǎn)撥，實(shí)現(xiàn)口語思維由他主到自主的飛躍?！兜厍蚝陀钪妗钒ㄌ炜罩械男求w，這部分內(nèi)容比較抽象，傳統(tǒng)的教學(xué)，教師只能靠講解，或是利用?焱?、幻灯?來輔助教學(xué)。這些靜止的畫面毫無生氣，學(xué)生不感興趣，不愿聽，老師也難講，達(dá)不到教學(xué)目的，學(xué)生理解起來也比較吃力。但這部分內(nèi)容卻能激起學(xué)生的好奇心，點(diǎn)燃小學(xué)生的求知欲，能為小學(xué)生撩起星空的神秘面紗。一、利用多媒體，激發(fā)探究興趣心理學(xué)家吉布森認(rèn)為，學(xué)習(xí)中起重大作用的是五種不同知覺系統(tǒng)的作用，在課堂教學(xué)中聽覺通常占70%，其作用是收集知識，但是聽覺的感知效率只有11%，而視覺的效率則高達(dá)30%，學(xué)生應(yīng)盡可能通過多種感覺系統(tǒng)收集多方面的知識。我利用信息技術(shù)充分發(fā)揮聲、電、光、影、形、色等多元素的功能，使科學(xué)教學(xué)突出形象性，注重感染力，讓學(xué)生的視覺、聽覺同時得到刺激，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促使學(xué)生主動探求，收集到更多、更全面的知識。如教學(xué)《地震》時，學(xué)生沒有親眼見過地震，沒真正感知地震，我先讓學(xué)生上網(wǎng)查詢世界各地有關(guān)地震的資料信息，從學(xué)生最關(guān)注的地震信息，如“汶川”“海地”“玉樹”等地震現(xiàn)象帶給人們的影響，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。接下來通過視頻展示地震的真實(shí)場面：房屋倒塌、大地裂縫、樹木扭曲、河流改道、山峰支離破碎……伴有不絕于耳的地下隆隆聲。這些生動而又形象的感官刺激，使學(xué)生在極短的時間內(nèi)就對“什么是地震”有了深刻的認(rèn)識，并產(chǎn)生急于了解“地震是怎樣形成的”探究欲望。在學(xué)生親手操作實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生感受電腦三維動畫演示所帶來的“地殼受到巨大擠壓力而斷裂，釋放出巨大能量，造成山崩地裂、房屋倒塌、巨大響聲”的視覺和聽覺的沖擊，使學(xué)生經(jīng)歷了科學(xué)探究的一般過程。二、利用游戲教學(xué)，化抽象為直觀我國偉大的文學(xué)家魯迅說過：“游戲是兒童最正當(dāng)?shù)男袨椋婢呤莾和奶焓??！?9世紀(jì)德國著名教育學(xué)家弗里克?福祿培爾曾說過：“小孩子的工作就是游戲?！庇螒蚩梢詭椭鷥和隗w力、智力、交際能力和感情等方面得到發(fā)展。適當(dāng)采用游戲的形式進(jìn)行教學(xué)，不僅深受學(xué)生歡迎，還能收到理想的教學(xué)效果。如教學(xué)“太陽系中九大行星”時，我把個子大小不等的9個學(xué)生按一定的規(guī)則排成“九大行星”，教師充當(dāng)“太陽”，在各大“行星”的背上寫上“大名”，并且讓“九大行星”按一定的規(guī)則運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣直觀而有趣的游戲，就使學(xué)生對太陽系中的行星有了一定的認(rèn)識，并且能正確地記住各大行星的名字。三、多自主探究，促探究能力提高美國《國家教育標(biāo)準(zhǔn)》中有這樣一句話：“學(xué)習(xí)科學(xué)是學(xué)生要親自動手做而不是要別人做給他們看的事情，教育必須讓學(xué)生們參與以探究為目的研究活動，使他們同老師和同學(xué)們一起相互啟發(fā)相互促進(jìn)?！币龑?dǎo)學(xué)生自主探究，就要為學(xué)生創(chuàng)造充分動手、動口、動腦的環(huán)境，學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力才能得以培養(yǎng)，新知識也才能得以生成，學(xué)生才能真正成為發(fā)展中的人。在新課堂上體現(xiàn)在現(xiàn)代建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論下，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生通過多種途徑收集信息，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)的能力，尤其是讓學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上自己主動去獲取這些事物的信息資料，體驗(yàn)網(wǎng)上進(jìn)行科學(xué)探究的樂趣。在上《太陽》《月球》課前一個星期，我安排學(xué)生在課余時間查找和太陽、月亮相關(guān)的資料，尤其提醒學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上搜索相關(guān)的文字和圖片資料，并打印文字資料、圖片資料，課堂上讓學(xué)生匯報(bào)、交流，學(xué)生特有成就感，學(xué)習(xí)情緒高漲。如教學(xué)《晝夜交替》一課時，我就運(yùn)用學(xué)生小組合作討論的形式展開學(xué)習(xí)。我首先利用多媒體課件展示了地球上一天24小時中的美景，再演示地球自轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，提問：地球上的晝夜是怎樣形成的呢？帶著這個問題由小組為單位進(jìn)行討論轉(zhuǎn)向小組間的交流，提出自己的意見和觀點(diǎn)。并讓一部分學(xué)生充當(dāng)“地球”，自西向東自轉(zhuǎn)，讓另一部分學(xué)生充當(dāng)“月球”，繞地球自西向東轉(zhuǎn)動。通過有效的合作探究，既讓學(xué)生明白了地球上晝夜交替變化的原因，更讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)科學(xué)的快樂。為了在教學(xué)中真正貫徹以上新的教學(xué)理念，我把《地球與宇宙》單元的《地震》《火山》《太陽》《月球》《太陽系》等努力轉(zhuǎn)變成為學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的新教學(xué)模式課。這類課都有共同之處，如都是平時同學(xué)們不易見到的一些自然事物；要通過間接經(jīng)驗(yàn)獲得對這些事物的了解等。在具體的教學(xué)活動中，教師在學(xué)生課前收集信息以后，怎樣恰當(dāng)?shù)亟M織學(xué)生對所獲得的信息進(jìn)行分析、綜合和交流，是我此次教學(xué)嘗試的目的所在。小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的，學(xué)生是科學(xué)學(xué)習(xí)的主體，科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。讓學(xué)生充分地經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問題―提出假設(shè)―制訂計(jì)劃―動手探究―得出結(jié)論―交流評價(jià)”這一完整的科學(xué)探究過程，使學(xué)生在探究過程中動手動腦、親自實(shí)踐，在感知、體驗(yàn)的基礎(chǔ)上理解科學(xué)概念，科學(xué)課將是最受學(xué)生歡迎的一門課。工業(yè)生產(chǎn)過程控制1緒論16、自己選擇的路、跪著也要把它走完1過程控制工程過程控制工程2工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件3工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件4工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件5工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件6工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件7反應(yīng)過程控制反應(yīng)過程控制8精餾過程控制精餾過程控制9過程工業(yè)影響因素1）一般影響因素原料組成、流量、溫度等變化產(chǎn)品質(zhì)量要求過程設(shè)備的可使用性、特性漂移、關(guān)聯(lián)關(guān)系影響過程工業(yè)影響因素1）一般影響因素102）控制過程影響因素信號測量及數(shù)據(jù)處理（實(shí)時性、準(zhǔn)確性等）被控過程的滯后性、時變性、非線性、耦合性關(guān)系控制方案的合理性、控制系統(tǒng)穩(wěn)定性執(zhí)行器特性2）控制過程影響因素110.2生產(chǎn)過程自動化技術(shù)1）自動化設(shè)備發(fā)展歷史50年代：電子管時代主要儀表技術(shù)：氣動儀表控制器主要應(yīng)用對象：化工、鋼鐵、造紙行業(yè)60年代：半導(dǎo)體時代主要儀表技術(shù)：DDZ-Ⅱ型儀表、

DDC(DirectlyDigitalControl)

主要應(yīng)用對象：石油化工、大型電站0.2生產(chǎn)過程自動化技術(shù)1）自動化設(shè)備發(fā)展歷史1270年代：集成電路微處理器時代主要儀表技術(shù)：DDZ-Ⅲ型儀表、

DCS(DistributedControlSystem)80年代：數(shù)字化技術(shù)時代主要儀表技術(shù)：DCS、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、工業(yè)電視

81年開始我國引入并開始應(yīng)用DCS技術(shù)90年代：現(xiàn)場總線技術(shù)主要儀表技術(shù)：智能控制，分析儀表在線應(yīng)用、優(yōu)化控制70年代：集成電路微處理器時代132）自動化控制技術(shù)模型預(yù)測控制內(nèi)膜控制自適應(yīng)控制專家系統(tǒng)控制模糊控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制魯棒控制前饋控制串級控制比值控制均勻控制分程控制選擇控制解偶控制優(yōu)化控制常規(guī)控制先進(jìn)控制優(yōu)化監(jiān)控復(fù)雜控制PID控制單回路控制2）自動化控制技術(shù)模型預(yù)測控制前饋控制優(yōu)化控制常規(guī)控制先進(jìn)控14控制技術(shù)關(guān)系圖：控制技術(shù)關(guān)系圖：150.3本課程介紹0.3.1課程性質(zhì)、目的課程性質(zhì)：控制理論與實(shí)際相結(jié)合的一門工程技術(shù)性課程。研究對象：過程系統(tǒng)。如石油化工過程，制藥，造紙，釀造等過程工業(yè)。本課程目的：了解工業(yè)過程控制的基本方法，控制方案，以及控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和研究方法。建立系統(tǒng)及系統(tǒng)工程的初步概念0.3本課程介紹0.3.1課程性質(zhì)、目的160.3.2課程本基本內(nèi)容：1）單回路控制系統(tǒng)控制回路的基本構(gòu)成、基本控制規(guī)律，被控變量、控制變量選擇原則，控制參數(shù)整定方法等基本知識。簡單介紹主要控制對象的過程特性。0.3.2課程本基本內(nèi)容：1）單回路控制系統(tǒng)172）復(fù)雜控制系統(tǒng)了解過程系統(tǒng)復(fù)雜控制及特殊控制的基本控制思想、基本方案及實(shí)施。各種復(fù)雜控制的構(gòu)成方法、特性和應(yīng)用范圍。主要介紹：串級控制、比值控制、前饋控制、均勻控制、分程控制、選擇控制、解偶控制。2）復(fù)雜控制系統(tǒng)183）典型單元操作過程控制控制工程技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用分析和研究。主要內(nèi)容：典型單元控制對象的特性及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施主要單元控制：流體輸送設(shè)備控制、傳熱設(shè)備控制、化學(xué)反應(yīng)過程控制、精餾過程控制4）先進(jìn)控制方法概述先進(jìn)控制基本思想、主要方法3）典型單元操作過程控制190.3.3本課程的基礎(chǔ)知識自動控制原理、檢測技術(shù)及儀表、控制儀表與裝置、過程原理。0.3.3本課程的基礎(chǔ)知識自動控制原理、20主要參考書王樹青等《工業(yè)過程控制工程》化學(xué)工業(yè)出版社何衍慶、俞金壽、蔣慰孫《工業(yè)生產(chǎn)過程控制》化學(xué)工業(yè)出版社俞金壽、蔣慰孫《過程控制工程》電子工業(yè)出版社翁維勤、周慶?！哆^程控制系統(tǒng)及工程》化學(xué)工業(yè)出版社王驥成、祝和云《化工過程控制工程》化學(xué)工程出版社主要參考書王樹青等《工業(yè)過程控制工程》化學(xué)工業(yè)出版社211.單回路控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)組成1.1控制系統(tǒng)的組成及系統(tǒng)控制指標(biāo)構(gòu)成（四個環(huán)節(jié)）:

被控對象、測量變送、控制單元、執(zhí)行單元信號變量：被控變量(Y)、測量變量(z)、設(shè)定值(r)、偏差(e)、控制變量(u)、操縱變量(q)、擾動變量(f)1.單回路控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)組成1.1控制系統(tǒng)的組成及系統(tǒng)222)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)

階躍響應(yīng)性能指標(biāo)評價(jià)控制系統(tǒng)性能偏差積分性能指標(biāo)指導(dǎo)控制系統(tǒng)整定2)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)階躍響應(yīng)性能指標(biāo)23①階躍響應(yīng)性能指標(biāo)階躍響應(yīng)曲線①階躍響應(yīng)性能指標(biāo)階躍響應(yīng)曲線24超調(diào)量（最大偏差）：超調(diào)量(最大動態(tài)偏差)是反映控制系統(tǒng)對干擾的瞬間響應(yīng)或瞬間偏離程度的衡量量，是衡量系統(tǒng)可行性的指標(biāo)。

隨動控制系統(tǒng)(超調(diào)量)：描述式：定義：系統(tǒng)最大振幅與最終穩(wěn)態(tài)值之比的百分?jǐn)?shù)。超調(diào)量（最大偏差）：隨動控制系統(tǒng)(超調(diào)量)：描述式：25定值控制系統(tǒng)一般采用最大動態(tài)偏差（A）作為衡量指標(biāo)。定義：最大偏差在數(shù)值上定義為動態(tài)響應(yīng)的最大振幅（B）與響應(yīng)最終穩(wěn)態(tài)值（C）之和的絕對值。描述式：定值控制系統(tǒng)一般采用最大動態(tài)偏差（A）作為衡量指標(biāo)。26衰減比：相鄰二波峰值之比。過渡過程性質(zhì)：

n<1：發(fā)散震蕩；

n=1：等幅震蕩；

n>1：衰減震蕩

n=∞：非周期性控制過程描述式：衰減比：過渡過程性質(zhì)：描述式：27恢復(fù)時間(τs)：過渡過程時間。被控變量變化范圍達(dá)到保持在穩(wěn)定值的±5%之內(nèi)的時間點(diǎn)。余差：新的穩(wěn)定值與設(shè)定值之差。y(∞)恢復(fù)時間(τs)：過渡過程時間。余差：28b.偏差積分性能指標(biāo)偏差絕對值積分（IAE）

特點(diǎn)：對偏差值敏感，按其整定參數(shù)則過渡過程不會呈現(xiàn)大偏差偏差平方積分（ISE）

特點(diǎn):

面積積分，按其整定參數(shù)過渡過程偏差平均值小時間與偏差絕對值乘積的積分（ITAE）特點(diǎn)：隨時間推移，控制越趨嚴(yán)格。過渡過程可能出現(xiàn)大的偏差，但是恢復(fù)時間較短。b.偏差積分性能指標(biāo)特點(diǎn)：特點(diǎn):特點(diǎn)：291.2典型受控過程1.2.1純滯后過程純滯后的表現(xiàn)輸出變量的變化在時間上落后于輸入變量的變化（測量值的變化在時間上滯后于真值的變化）描述：傳遞函數(shù)頻率特性1.2典型受控過程1.2.1純滯后過程傳遞函數(shù)頻率特30純滯后舉例：pH值調(diào)節(jié)純滯后舉例：pH值調(diào)節(jié)31純滯后的影響示意圖純滯后的影響示意圖321.2.2容量過程----單容過程只含有一個容量裝置的過程容量過程特性分類：有自衡過程

無自衡過程?自衡：自動平衡、均衡。?自衡能力：系統(tǒng)在干擾作用時，依靠自身的力量、性能力圖克服干擾影響，保持平衡的能力。1.2.2容量過程----單容過程容量過程特性分類：?自衡：331）無自衡單容過程特點(diǎn)：系統(tǒng)輸出流量恒定不變。過程描述：傳遞函數(shù)1）無自衡單容過程傳遞函數(shù)342)有自衡單容過程特點(diǎn)：系統(tǒng)出口流量的推動力為罐內(nèi)液位h。系統(tǒng)輸出流量隨系統(tǒng)液位變化。關(guān)系式2)有自衡單容過程特點(diǎn)：35特性推導(dǎo)出口流量與液位關(guān)系：液位變化描述：

方框圖特性推導(dǎo)方框圖36有自衡過程曲線有自衡過程曲線371.2.3容量過程-----多容過程具有兩個或兩個以上容量設(shè)備構(gòu)成的過程。多容過程的相互關(guān)系：

a.無相互影響多容過程

b.有相互影響多容過程1.2.3容量過程-----多容過程38無相互影響雙容過程單容過程方框圖雙容過程方框圖無相互影響雙容過程單容過程方框圖雙容過程方框圖39過程數(shù)學(xué)描述傳遞函數(shù)一階特性二階特性容器1容器2過程數(shù)學(xué)描述傳遞函數(shù)一階特性二階特性容器1容器2402）具有相互影響的雙容過程

過程微分方程及拉氏變換

2）具有相互影響的雙容過程過程微分方程及拉氏變換41方框圖傳遞函數(shù)（二液位相對于系統(tǒng)輸入Qi）其中：T1=A1R1

，

T2=A2R2

，影響因子：A1R2

方框圖傳遞函數(shù)（二液位相對于系統(tǒng)輸入Qi）其中：T1=A1421.2.4反向響應(yīng)過程

系統(tǒng)對階躍信號的響應(yīng)具有響應(yīng)初期和響應(yīng)終期的響應(yīng)方向相反的性質(zhì)

反向響應(yīng)曲線描述Y1(s)、Y2(s)：干擾作用下產(chǎn)生的二相反方向的響應(yīng)曲線Y(s)：反向響應(yīng)曲線

Y1(s)與Y2(s)的合成曲線1.2.4反向響應(yīng)過程系統(tǒng)對階躍信號的響應(yīng)具有響43反向響應(yīng)方框圖反向響應(yīng)條件：相應(yīng)初期有K2T1<K1

成立

反向響應(yīng)數(shù)學(xué)描述反向響應(yīng)方框圖反向響應(yīng)條件：相應(yīng)初期有K2T1<K1成44例：鍋爐汽包水位對蒸汽輸出變化的響應(yīng)輸出流量增大——汽包內(nèi)壓力減小——溶解于水中的氣體體積膨脹——液位上升（初期）——水大量蒸發(fā)——水位下降（終期）液位變化分析例：鍋爐汽包水位對蒸汽輸出變化的響應(yīng)輸出流量增大——汽包內(nèi)451.3被控變量的選擇----以簡單控制系統(tǒng)為例控制系統(tǒng)方框圖：過程工業(yè)被控參數(shù)：

溫度、壓力、流量、液位及成分等被控變量分類：直接參數(shù)：工藝要求的控制參數(shù)間接參數(shù)：與工藝要求的控制參數(shù)有關(guān)聯(lián)的其他參數(shù)。主要確定問題：被控變量操作變量執(zhí)行器類型及操作方式控制器控制規(guī)律及動作方式測量變送方式及儀表1.3被控變量的選擇----以簡單控制系統(tǒng)為例控制系統(tǒng)方46被控變量選擇原則：1）盡可能選用直接參數(shù)作為被控變量。由于溫度、壓力、流量以及液位參數(shù)可以方便、快速的測量，因此對于以這些參數(shù)為控制目的的過程，可以直接選用它們（直接參數(shù)）作為被控變量2）選用與直接參數(shù)具有單值關(guān)系、具有足夠靈敏度，且易于測量、快速可靠的間接參數(shù)作為被控變量。對于多數(shù)成分控制系統(tǒng)來說，由于物質(zhì)成分不能在線測量或是在線測量具有極大的滯后，而決定了無法選取直接參數(shù)作為被控變量，而只能選用其他參數(shù)（間接參數(shù)）作為被控變量構(gòu)成控制系統(tǒng)。被控變量選擇原則：1）盡可能選用直接參數(shù)作為被控變量。473）所選用的被控變量應(yīng)是獨(dú)立變量。獨(dú)立變量判斷：自由度F=C–P+2F：自由度，C：組分?jǐn)?shù)，P：相數(shù)例：飽和蒸汽系統(tǒng)自由度：

F=C–P+2=1–2+2=1

過熱蒸汽系統(tǒng)自由度：

F=C–P+2=1–1+2=24）應(yīng)注意選用的被控變量與可能的操作變量之間的動、靜態(tài)影響關(guān)系特性。5）要考慮工藝合理性以及控制儀表生產(chǎn)水平。3）所選用的被控變量應(yīng)是獨(dú)立變量。481.4對象特性的影響及操縱變量的選擇選擇操縱變量的目的：保證控制質(zhì)量使控制過程快速、平穩(wěn)影響通道及參數(shù)：

▲對象特性通道：控制通道：控制信號到被控變量間的信號連接關(guān)系干擾通道:

干擾到被控變量間的信號連接關(guān)系

1.4對象特性的影響及操縱變量的選擇選擇操縱變量的目的49▲參數(shù)：靜態(tài)放大倍數(shù)，Kp

時間常數(shù)，T

滯后時間，τ▲參數(shù)：501.4.1干擾通道對控制質(zhì)量的影響系統(tǒng)方框圖設(shè)定干擾通道是一階慣性環(huán)節(jié)令：1.4.1干擾通道對控制質(zhì)量的影響系統(tǒng)方框圖設(shè)定干擾通道51a.靜態(tài)放大倍數(shù)Kf的影響相應(yīng)于干擾的傳遞函數(shù)結(jié)論1：干擾通道靜態(tài)放大倍數(shù)大則系統(tǒng)過渡過程余差大應(yīng)用終值定理a.靜態(tài)放大倍數(shù)Kf的影響相應(yīng)于干擾的傳遞函數(shù)結(jié)論1：干52b.時間常數(shù)Tf的影響傳遞函數(shù)特征方程令各環(huán)節(jié)放大倍數(shù)等于1b.時間常數(shù)Tf的影響傳遞函數(shù)特征方程令各環(huán)節(jié)放大倍數(shù)等53根平面的負(fù)實(shí)軸上增加了一個附加極點(diǎn)1/Tf。被控變量相對于干擾的變化減小了1/Tf倍。有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加。結(jié)論2：干擾通道時間常數(shù)大一些有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加。同樣，若干擾通道為高階過程，將增加多個負(fù)極點(diǎn)，可推得同樣的結(jié)論。根平面的負(fù)實(shí)軸上增加了一個附加極點(diǎn)1/Tf。54c.純滯后τ的影響具有純滯后的干擾通道傳遞函數(shù)結(jié)論3：干擾通道純滯后對控制質(zhì)量無影響

系統(tǒng)被控變量表達(dá)式c.純滯后τ的影響具有純滯后的干擾通道傳遞函數(shù)結(jié)論3：干擾551.4.2控制通道特性的影響(克服干擾能力)控制通道：控制信號到被控變量的信號通道a.靜態(tài)放大倍數(shù)的影響得:K0大有利于減小余差有則設(shè)定：1.4.2控制通道特性的影響(克服干擾能力)控制通道：控56注意：ξ：衰減系數(shù)ω0：自然震蕩頻率對比有：標(biāo)準(zhǔn)二階震蕩方程：特征方程：注意：ξ：衰減系數(shù)對比有：標(biāo)準(zhǔn)二階震蕩方程：特征方程：57結(jié)合系統(tǒng)余差：結(jié)論4：系統(tǒng)穩(wěn)定度不變前提下，控制通道靜態(tài)放大倍數(shù)K0不影響系統(tǒng)余差。注意：由于KCK0=常數(shù)，K0增大，則KC減小，而KC小有利于參數(shù)調(diào)整。所以從控制角度，希望K0大一些。且有K0>Kf

結(jié)合系統(tǒng)余差：結(jié)論4：58b.控制通道時間常數(shù)T0的影響由式：

控制通道時間常數(shù)T01或T02小一些，則可以提高系統(tǒng)工作頻率，能及時克服干擾，

結(jié)論5：適當(dāng)減小控制通道時間常數(shù)，則系統(tǒng)工作頻率加大，有利于提高控制質(zhì)量。對象系統(tǒng)自然及工作振蕩頻率：b.控制通道時間常數(shù)T0的影響由式：控制通道時間59

控制通道與干擾通道時間常數(shù)關(guān)系控制通道傳遞函數(shù)Tf>T0：

GPD(s)/G0(s)

相當(dāng)于濾波器，使過度過程平穩(wěn)Tf<T0：

GPD(s)/G0(s)

相當(dāng)于微分器，使過度過程波形陡峭結(jié)論6：干擾通道時間常數(shù)應(yīng)大于控制通道時間常數(shù)干擾通道傳遞函數(shù)控制通道與干擾通道時間常數(shù)關(guān)系控制通道傳遞函數(shù)Tf>T60c.純滯后的影響純滯后時間τ0可以認(rèn)為是系統(tǒng)的失控時間，將引起偏差增大，系統(tǒng)的控制質(zhì)量及穩(wěn)定性變差。參考標(biāo)準(zhǔn)：

τ0/T0<0.3易于控制

τ0/T0>0.3

難于控制結(jié)論7：應(yīng)該盡可能減小控制通道的純滯后。c.純滯后的影響純滯后時間τ0可以認(rèn)為是系統(tǒng)的失控時間，將611.4.3操縱變量選擇原則選擇的操縱變量必須是可控制的控制通道放大倍數(shù)應(yīng)大于干擾通道放大倍數(shù)控制通道時間常數(shù)應(yīng)適當(dāng)小一些，干擾通道時間常數(shù)應(yīng)大一些控制通道純滯后時間應(yīng)盡可能小應(yīng)盡量使干擾進(jìn)入點(diǎn)遠(yuǎn)離被控變量，而靠近控制閥應(yīng)保證工藝的合理性，一般不選擇生產(chǎn)負(fù)荷作為操縱變量manipulatedvariable受控于執(zhí)行器(控制閥)，用于調(diào)節(jié)被控變量大小的物理量，稱為操縱變量。1.4.3操縱變量選擇原則選擇的操縱變量必須是可控制的m621.5控制閥的選擇1.5.1選擇內(nèi)容：口徑、流量特性、結(jié)構(gòu)形式、開關(guān)形式口徑：正常工作閥開度15%-85%

控制閥兩端壓力降應(yīng)在整個管線壓力降中占較大比例。（可控范圍的寬窄）流量特性：線性、等百分比、快開結(jié)構(gòu)形式：單座直通、雙座直通、角閥、蝶閥、高壓閥、隔膜閥開關(guān)形式：氣開閥、氣關(guān)閥

1.5控制閥的選擇1.5.1選擇內(nèi)容：631.5.2調(diào)節(jié)閥開關(guān)形式選擇開關(guān)形式描述

a.氣（電）開式調(diào)節(jié)閥控制信號增加時，調(diào)節(jié)閥開度加大。

b.氣（電）關(guān)式調(diào)節(jié)閥控制信號增加時，調(diào)節(jié)閥開度減小。1.5.2調(diào)節(jié)閥開關(guān)形式選擇開關(guān)形式描述64四種組合反作用反作用正作用正作用氣關(guān)式氣關(guān)式氣開式氣開式反裝閥反裝閥正裝閥正裝閥P入P入P入P入QQQQ四種組合反作用反作用正作用正作用氣關(guān)式氣關(guān)式氣開式氣開式反裝65選擇原則：保證生產(chǎn)過程及設(shè)備安全控制信號故障時閥門的動作方向能保證生產(chǎn)設(shè)備的安全。例：右圖系統(tǒng)控制信號被切斷：燃料閥門關(guān)閉可以保證鍋爐不被燒塌給水閥門打開可以保證鍋爐的安全生產(chǎn)注意：閥門的開關(guān)形式應(yīng)根據(jù)工藝要求具體選擇。如果要保護(hù)蒸汽壓縮機(jī)的安全，給水閥門應(yīng)選用氣開式調(diào)節(jié)閥。氣關(guān)閥氣開閥選擇原則：注意：氣關(guān)閥氣開閥66保證產(chǎn)品質(zhì)量控制信號被切斷時閥門的動作方向保證產(chǎn)品質(zhì)量不受影響。例如：塔頂產(chǎn)品全回流可以保證塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量氣關(guān)閥保證產(chǎn)品質(zhì)量氣關(guān)閥67保證介質(zhì)的工作狀態(tài)控制信號被切斷時閥門的動作方向保證工作介質(zhì)不發(fā)生相變例如：溫度低將產(chǎn)生氣體冷凝或液體的結(jié)晶，因此，操作中蒸汽閥門不能關(guān)閉。氣關(guān)閥保證介質(zhì)的工作狀態(tài)溫度低將產(chǎn)生氣體冷凝或液體的結(jié)晶，因此，操68降低原料、能量損耗符合工藝要求降低原料、能量損耗691.6控制器的選擇1.6.1常規(guī)控制規(guī)律及應(yīng)用特性比例控制規(guī)律（PB）PB的影響：PB小：放大倍數(shù)大，余差?。幌到y(tǒng)穩(wěn)定性降低，易于引起振蕩PB大：放大倍數(shù)小，余差大；系統(tǒng)穩(wěn)定性較高，過渡過程時間長比例控制適用范圍：低階過程，允許存在余差等不太重要的參數(shù)控制。（如液位控制，熱量回收預(yù)熱系統(tǒng)等）1.6控制器的選擇1.6.1常規(guī)控制規(guī)律及應(yīng)用特性70比例積分控制（PI）

控制特點(diǎn)：消除余差，對高噪聲有一定克服能力；積分作用的引入將降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。TI的影響：

TI大：積分作用弱，TI趨于無窮大，無積分作用，控制器作用為純比例控制。

TI小：積分作用強(qiáng)。最大偏差小，消除余差能力強(qiáng)。易于引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定性增高適用范圍：控制精度要求較高，對余差控制較嚴(yán)的場合。一般適用于流量、壓力系統(tǒng)控制比例積分控制（PI）71比例微分控制控制特點(diǎn)：對慣性較大的控制對象具有“超前”調(diào)節(jié)作用TD的影響：微分時間TD短，微分作用弱，TD=0時，無微分作用，表現(xiàn)為純比例控制。微分時間調(diào)整適當(dāng)，可以使過渡過程縮短，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少系統(tǒng)的動態(tài)誤差。微分時間過大，系統(tǒng)會變得非常敏感，將導(dǎo)致控制質(zhì)量變差，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。應(yīng)用場合：含有較大容量滯后，不允許動態(tài)偏差大的場合比例微分控制72比例積分微分控制(PID)適用范圍：應(yīng)用于被控對象時間滯后較大，而要求控制精度較高，且希望動態(tài)偏差較小的重要控制場合。比例積分微分控制(PID)適用范圍：731.6.2控制器作用方式選擇作用方式正作用：偏差信號（△e=測量-給定）增大時，控制器輸出信號隨之增大。反作用：偏差信號（△e=測量-給定）增大時，控制器輸出信號隨之減小。選擇原則通過控制器作用方式的選擇使控制回路構(gòu)成負(fù)反饋控制。1.6.2控制器作用方式選擇作用方式74選擇方法公式：（控制器±）·（執(zhí)行器±）·（對象特性±）·（測量變送±）=（－）對象作用方式：正作用：操縱變量（q）值增加時被控變量值隨著增加反作用：操縱變量（q）值增加時被控變量值隨著減小測量變送單元的作用方式為正作用選擇方法公式：75例：換熱過程溫度控制器作用方式選擇閥門：介質(zhì)易結(jié)晶，控制閥選擇氣關(guān)式控制閥（－）被控對象作用方式：操縱變量（蒸汽流量）增加則出口溫度升高（+）測量變送單元：默認(rèn)作用方式（+）根據(jù)：

有（？）=（+）結(jié)論：控制器作用方式：正作用正作用例：換熱過程溫度控制器作用方式選擇閥門：介質(zhì)易結(jié)晶，控制閥選761.7控制器參數(shù)整定1）參數(shù)整定目的：確定控制器的最佳參數(shù)值，使系統(tǒng)過渡過程達(dá)到最為滿意的質(zhì)量指標(biāo)要求。

2）整定要求：不同的系統(tǒng)具有不同的整定要求。

▲一般系統(tǒng)：衰減比：4:1~10:1▲隨動系統(tǒng)：振蕩與不震蕩邊界狀態(tài)▲均勻控制：要求參數(shù)在一定范圍內(nèi)作緩慢振蕩過程此處說明一般系統(tǒng)的參數(shù)整定方法1.7控制器參數(shù)整定1）參數(shù)整定目的：773）參數(shù)整定方法

a.理論計(jì)算法；b.工程整定法理論計(jì)算法：根據(jù)確定的質(zhì)量指標(biāo)及對象特性，通過理論計(jì)算方法（微分方程、頻率法、根軌跡法等）計(jì)算最佳參數(shù)。工程整定法：不需要對象特性，直接在閉合控制回路中對控制器參數(shù)進(jìn)行整定。常用方法：經(jīng)驗(yàn)法臨界比例度法衰減曲線法反應(yīng)曲線法3）參數(shù)整定方法78

經(jīng)驗(yàn)法根據(jù)受控變量的性質(zhì)及操作經(jīng)驗(yàn)提出參數(shù)的合適范圍液位系統(tǒng)一般控制質(zhì)量的要求較低，允許存在余差采用比例控制，PB不能太小流量系統(tǒng)典型的快速過程，往往具有噪聲采用比例積分控制，PB較大，Ti較小溫度系統(tǒng)容量滯后系統(tǒng)采用比例積分微分控制壓力系統(tǒng)過程性質(zhì)依實(shí)際系統(tǒng)而異一般采用比例積分控制

經(jīng)驗(yàn)法79經(jīng)驗(yàn)法整定參數(shù)表系統(tǒng)控制器參數(shù)PB%TI

minTD

min溫度20~603~100.5~3流量40~1000.1~1壓力30~700.4~3液位20~80經(jīng)驗(yàn)法整定參數(shù)表系統(tǒng)控制器參數(shù)PB%TIminTD80臨界比例度法根據(jù)系統(tǒng)閉環(huán)狀態(tài)的臨界參數(shù)整定控制器參數(shù)，應(yīng)用此方法進(jìn)行參數(shù)整定的大多數(shù)控制回路具有良好的控制品質(zhì)。方法：在純比例作用下，調(diào)整比例度是系統(tǒng)達(dá)到臨界狀態(tài)，確定臨界比例度PBK，并測量振蕩周期TK（如下圖），查表實(shí)施控制器參數(shù)整定

臨界比例度法81臨界比例度法參數(shù)整定表控制規(guī)律控制器參數(shù)PB%TI

minTD

minP2PBKPI2.2PBK0.85TKPID1.7PBK0.5TK0.13TK臨界比例度法參數(shù)整定表控制規(guī)律控制器參數(shù)PB%TIm82注意事項(xiàng)：由于積分作用的引入不利于系統(tǒng)穩(wěn)定性，因此，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性應(yīng)適當(dāng)調(diào)大比例度。適當(dāng)?shù)奈⒎肿饔糜欣谙到y(tǒng)的穩(wěn)定，為了提高控制作用，可以適當(dāng)調(diào)小比例度和積分時間。要保證在等幅振蕩期間調(diào)節(jié)閥不能運(yùn)行在極限。應(yīng)該注意工藝限制，是否允許等幅振蕩。注意事項(xiàng)：83衰減曲線法按照設(shè)定的衰減曲線整定控制器參數(shù)，本法整定質(zhì)量較高，較可靠。方法：在純比例作用下，調(diào)整比例度（PBs）達(dá)到設(shè)定衰減振蕩曲線，測量振蕩周期（Ts）（如下圖）。然后查表實(shí)現(xiàn)控制器參數(shù)整定。衰減曲線法84衰減曲線法控制參數(shù)整定表控制規(guī)律控制器參數(shù)PB%TI

minTD

minP1.0PBSPI1.2PBS0.5TSPID0.8PBS0.3TS0.1TS注意：時間常數(shù)小的對象系統(tǒng)不易判斷干擾頻繁的對象系統(tǒng)不便使用衰減曲線法控制參數(shù)整定表控制規(guī)律控制器參數(shù)PB%TI85反應(yīng)曲線法利用廣義對象的階躍響應(yīng)特性整定控制器參數(shù)方法：a.對系統(tǒng)施加一階躍激勵，畫出響應(yīng)曲線（下圖），過響應(yīng)曲線的拐點(diǎn)作曲線的切線分別交新、舊平衡線于C、B兩點(diǎn)。

反應(yīng)曲線法86b.測取純滯后時間τ、時間常數(shù)T0以及穩(wěn)態(tài)增量△y。c.計(jì)算K0d.查表實(shí)現(xiàn)控制器參數(shù)整定。b.測取純滯后時間τ、時間常數(shù)T0以及穩(wěn)態(tài)增量△y。d.87反應(yīng)曲線法控制器參數(shù)整定表注意事項(xiàng)：有些工藝不允許施加大的干擾，本方法的應(yīng)用有一定的限制。控制規(guī)律控制器參數(shù)PB%TI

minTD

minP1.0K0τ/T0

PI1.1K0τ/T03.3τPID0.85K0τ/T02τ0.5τ反應(yīng)曲線法控制器參數(shù)整定表注意事項(xiàng)：控制規(guī)律控制器參數(shù)PB88

1、最靈繁的人也看不見自己的背脊。——非洲

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5、閱讀使人充實(shí)，會談使人敏捷，寫作使人精確?！喔?/p>

1、最靈繁的人也看不見自己的背脊?！侵?/p>

2、最困89工業(yè)生產(chǎn)過程控制1緒論16、自己選擇的路、跪著也要把它走完。17、一般情況下)不想三年以后的事，只想現(xiàn)在的事?，F(xiàn)在有成就，以后才能更輝煌。18、敢于向黑暗宣戰(zhàn)的人，心里必須充滿光明。19、學(xué)習(xí)的關(guān)鍵--重復(fù)。20、懦弱的人只會裹足不前，莽撞的人只能引為燒身，只有真正勇敢的人才能所向披靡。工業(yè)生產(chǎn)過程控制1緒論工業(yè)生產(chǎn)過程控制1緒論16、自己選擇的路、跪著也要把它走完。17、一般情況下)不想三年以后的事，只想現(xiàn)在的事?，F(xiàn)在有成就，以后才能更輝煌。18、敢于向黑暗宣戰(zhàn)的人，心里必須充滿光明。19、學(xué)習(xí)的關(guān)鍵--重復(fù)。20、懦弱的人只會裹足不前，莽撞的人只能引為燒身，只有真正勇敢的人才能所向披靡。過程控制工程0.緒論0.1過程工業(yè)過程工業(yè)：化工、核電、制藥、造紙、釀造等工業(yè)過程工業(yè)生產(chǎn)特性：多輸入多輸出，多變量，非線性，時變，關(guān)聯(lián)性.過程生產(chǎn)形式：連續(xù)生產(chǎn)、間歇生產(chǎn)新一輪課程改革順應(yīng)時代發(fā)展潮流，從提高學(xué)生的人文素養(yǎng)的理念出發(fā)，將培養(yǎng)學(xué)生的口語交際能力提高到一個新的高度。新課標(biāo)在教學(xué)建議中指出：口語交際教學(xué)有利于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，為他們的終生學(xué)習(xí)、生活和工作打下比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在日常的口語交際教學(xué)過程中，不僅要訓(xùn)練學(xué)生的聽說能力，而且要培養(yǎng)學(xué)生在交際過程中待人處事的能力，促進(jìn)學(xué)生的終生發(fā)展。在教學(xué)實(shí)踐中，為盡力改變農(nóng)村小學(xué)學(xué)生口語交際的不良狀況，本人對此進(jìn)行了分析并展開了一些有效的嘗試。一、農(nóng)村小學(xué)口語交際教學(xué)的現(xiàn)狀以及成因分析1.口語不規(guī)范，口語習(xí)慣不良，常常方言出口。口語交際是學(xué)生最主要的交流手段?？谡Z表達(dá)良好習(xí)慣的養(yǎng)成決定著交流效果的好差。農(nóng)村小學(xué)生在口語交際時帶著較濃的地方方言的痕跡，常常把不規(guī)范的地方方言摻雜其中，如把“翻書”說成“銷書”，“灰塵”說成“塘灰”等。這樣的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是多方面的。一方面是家長對孩子口語實(shí)踐不重視，看到不當(dāng)之處也聽之任之。一方面是農(nóng)村學(xué)生的普通話不夠標(biāo)準(zhǔn)，給口語交際帶來困難。2.口語交際缺乏感情，表述不流利，沒有條理。學(xué)生進(jìn)入中高年級以后在課堂上小手直舉，小口常開的局面難得一見。究其原因，隨著年齡的增長，很多學(xué)生性格變得內(nèi)斂、考慮事情瞻前顧后，害怕說錯被笑話。于是學(xué)生的口語交際能力發(fā)展出現(xiàn)兩極分化的情況。課堂只是尖子生和少數(shù)活躍分子的表演舞臺，大多數(shù)同學(xué)“金口難開”甘愿做觀眾。長此以往，這部分同學(xué)的語言表達(dá)得不到鍛煉和指導(dǎo)。一些同學(xué)一個學(xué)期中難得幾次被老師點(diǎn)名口頭表達(dá)，就顯得“拘謹(jǐn)膽怯”。他們表達(dá)時不是面無表情，聲音低沉，就是說話內(nèi)容不完整，語無倫次，往往言不達(dá)意。3.即興表達(dá)能力弱，非要反復(fù)操作才能講。如果要求一般的農(nóng)村學(xué)生拿到一篇故事當(dāng)場表達(dá)，他們無能為力。他們只有讀上多次，直到熟讀成誦，才敢在眾人面前表達(dá)。大多數(shù)不會借助動作、神態(tài)等肢體語言配合口語表達(dá)來增強(qiáng)魅力。4.在口語交際中不會傾聽同學(xué)的發(fā)言。學(xué)生表現(xiàn)為態(tài)度馬虎，注意力很不集中，常常一邊聽，一邊做小動作。他們還講不出聽到的要點(diǎn)。實(shí)際上他們沒有養(yǎng)成認(rèn)真傾聽的習(xí)慣。二、農(nóng)村小學(xué)生口語交際教學(xué)策略（一）創(chuàng)設(shè)口語交際的環(huán)境，激發(fā)學(xué)生口語交際的欲望口語交際主要是在具體的交際情境中進(jìn)行的，其間語言相互交往，呈雙向互動狀態(tài)。教育家葉圣陶說：“作者胸有境，入境始于親?！彼自捳f：“環(huán)境塑造人?！币欢ǖ那榫呈菍W(xué)生增強(qiáng)生活體驗(yàn)，激發(fā)思維與口語表達(dá)的環(huán)境條件和動力源泉，和諧、民主的氛圍則是大膽進(jìn)行口語交際的前提。農(nóng)村小學(xué)處于農(nóng)村，大部分的學(xué)生在學(xué)校以及在家里都是方言交流對話，他們還不習(xí)慣于用規(guī)范的普通話進(jìn)行交流。因此，創(chuàng)設(shè)良好的交際環(huán)境是口語交際的重點(diǎn)與難點(diǎn)。在學(xué)校要求學(xué)生人人用普通話交流，創(chuàng)設(shè)良好的校園交際環(huán)境。在學(xué)習(xí)中，學(xué)生大部分的時間都在校園，處于童年時代的他們，生活是豐富多彩的。只要做生活的有心人，就能抓住很多精彩的畫面交際。如：每天上下學(xué)，師生、生生間相互問好、道別；課間期間，教師可以抓住時機(jī)，加入到學(xué)生的活動中，在與學(xué)生對話形式的交流中教給他們交際的技巧，在這種師生間短距離的交際，即使一開始學(xué)生不敢大方交流，但久而久之，通過潛移默化，相互影響，學(xué)生就能積極主動地進(jìn)行口語交際，這樣的環(huán)境，不僅增進(jìn)了師生、生生之間的感情，更為他們?nèi)蘸笈c人成功交流起到了橋梁作用，慢慢地，孩子們也就養(yǎng)成了自覺用普通話交流的好習(xí)慣。2.給學(xué)生一把發(fā)現(xiàn)的“金鑰匙”。孩子的生活比較單調(diào)，平時也沒有良好的閱讀習(xí)慣，在生活和有限的閱讀中又缺乏觀察的習(xí)慣和觀察的能力，農(nóng)村生活處處有文章，對于農(nóng)村的小學(xué)生最應(yīng)重視的是挖掘“農(nóng)”的特色素材。引導(dǎo)學(xué)生觀察農(nóng)村風(fēng)光、關(guān)注農(nóng)村鄉(xiāng)情、體驗(yàn)農(nóng)村生活之苦樂，從中積累口語交際素材。觀察農(nóng)村風(fēng)光，感受有趣的鄉(xiāng)村生活。學(xué)生的鄉(xiāng)村生活較之城市的孩子，多了幾分自由，有更多和大自然親密接觸的機(jī)會：看綠樹紅花，聽蟬兒鳴叫，享拂面春風(fēng)……農(nóng)村學(xué)生春天到野外放風(fēng)箏、摘野花，夏天到小河里捉小魚、摸螃蟹，秋天到野外逮螞蚱、摘野果，冬天還可以跟著叔叔、伯伯到野地里逮野兔，真是樂趣無窮。引導(dǎo)學(xué)生捕捉其中的精彩的瞬間，把豐富多彩的事物記下來，使身邊這些小事成為寫作的“素材倉庫”，口語訓(xùn)練就水到渠成的言之有物，言之有情。農(nóng)村孩子的筆下一定會不斷流淌出富有農(nóng)村生活底蘊(yùn)的美文！總之，素有兒童心理發(fā)展的泰斗之稱的皮亞杰認(rèn)為，教育的最高目標(biāo)是培養(yǎng)具有邏輯思維能力和掌握抽象復(fù)雜概念能力的人。教育的目的不僅是傳授知識，更重要的是讓兒童學(xué)會如何思維。通過教師極富層次的有效引導(dǎo)和點(diǎn)撥，實(shí)現(xiàn)口語思維由他主到自主的飛躍。《地球和宇宙》包括天空中的星體，這部分內(nèi)容比較抽象，傳統(tǒng)的教學(xué)，教師只能靠講解，或是利用?焱?、幻灯?來輔助教學(xué)。這些靜止的畫面毫無生氣，學(xué)生不感興趣，不愿聽，老師也難講，達(dá)不到教學(xué)目的，學(xué)生理解起來也比較吃力。但這部分內(nèi)容卻能激起學(xué)生的好奇心，點(diǎn)燃小學(xué)生的求知欲，能為小學(xué)生撩起星空的神秘面紗。一、利用多媒體，激發(fā)探究興趣心理學(xué)家吉布森認(rèn)為，學(xué)習(xí)中起重大作用的是五種不同知覺系統(tǒng)的作用，在課堂教學(xué)中聽覺通常占70%，其作用是收集知識，但是聽覺的感知效率只有11%，而視覺的效率則高達(dá)30%，學(xué)生應(yīng)盡可能通過多種感覺系統(tǒng)收集多方面的知識。我利用信息技術(shù)充分發(fā)揮聲、電、光、影、形、色等多元素的功能，使科學(xué)教學(xué)突出形象性，注重感染力，讓學(xué)生的視覺、聽覺同時得到刺激，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促使學(xué)生主動探求，收集到更多、更全面的知識。如教學(xué)《地震》時，學(xué)生沒有親眼見過地震，沒真正感知地震，我先讓學(xué)生上網(wǎng)查詢世界各地有關(guān)地震的資料信息，從學(xué)生最關(guān)注的地震信息，如“汶川”“海地”“玉樹”等地震現(xiàn)象帶給人們的影響，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。接下來通過視頻展示地震的真實(shí)場面：房屋倒塌、大地裂縫、樹木扭曲、河流改道、山峰支離破碎……伴有不絕于耳的地下隆隆聲。這些生動而又形象的感官刺激，使學(xué)生在極短的時間內(nèi)就對“什么是地震”有了深刻的認(rèn)識，并產(chǎn)生急于了解“地震是怎樣形成的”探究欲望。在學(xué)生親手操作實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生感受電腦三維動畫演示所帶來的“地殼受到巨大擠壓力而斷裂，釋放出巨大能量，造成山崩地裂、房屋倒塌、巨大響聲”的視覺和聽覺的沖擊，使學(xué)生經(jīng)歷了科學(xué)探究的一般過程。二、利用游戲教學(xué)，化抽象為直觀我國偉大的文學(xué)家魯迅說過：“游戲是兒童最正當(dāng)?shù)男袨?，玩具是兒童的天使?！?9世紀(jì)德國著名教育學(xué)家弗里克?福祿培爾曾說過：“小孩子的工作就是游戲?！庇螒蚩梢詭椭鷥和隗w力、智力、交際能力和感情等方面得到發(fā)展。適當(dāng)采用游戲的形式進(jìn)行教學(xué)，不僅深受學(xué)生歡迎，還能收到理想的教學(xué)效果。如教學(xué)“太陽系中九大行星”時，我把個子大小不等的9個學(xué)生按一定的規(guī)則排成“九大行星”，教師充當(dāng)“太陽”，在各大“行星”的背上寫上“大名”，并且讓“九大行星”按一定的規(guī)則運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣直觀而有趣的游戲，就使學(xué)生對太陽系中的行星有了一定的認(rèn)識，并且能正確地記住各大行星的名字。三、多自主探究，促探究能力提高美國《國家教育標(biāo)準(zhǔn)》中有這樣一句話：“學(xué)習(xí)科學(xué)是學(xué)生要親自動手做而不是要別人做給他們看的事情，教育必須讓學(xué)生們參與以探究為目的研究活動，使他們同老師和同學(xué)們一起相互啟發(fā)相互促進(jìn)?！币龑?dǎo)學(xué)生自主探究，就要為學(xué)生創(chuàng)造充分動手、動口、動腦的環(huán)境，學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力才能得以培養(yǎng)，新知識也才能得以生成，學(xué)生才能真正成為發(fā)展中的人。在新課堂上體現(xiàn)在現(xiàn)代建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論下，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生通過多種途徑收集信息，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)的能力，尤其是讓學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上自己主動去獲取這些事物的信息資料，體驗(yàn)網(wǎng)上進(jìn)行科學(xué)探究的樂趣。在上《太陽》《月球》課前一個星期，我安排學(xué)生在課余時間查找和太陽、月亮相關(guān)的資料，尤其提醒學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上搜索相關(guān)的文字和圖片資料，并打印文字資料、圖片資料，課堂上讓學(xué)生匯報(bào)、交流，學(xué)生特有成就感，學(xué)習(xí)情緒高漲。如教學(xué)《晝夜交替》一課時，我就運(yùn)用學(xué)生小組合作討論的形式展開學(xué)習(xí)。我首先利用多媒體課件展示了地球上一天24小時中的美景，再演示地球自轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，提問：地球上的晝夜是怎樣形成的呢？帶著這個問題由小組為單位進(jìn)行討論轉(zhuǎn)向小組間的交流，提出自己的意見和觀點(diǎn)。并讓一部分學(xué)生充當(dāng)“地球”，自西向東自轉(zhuǎn)，讓另一部分學(xué)生充當(dāng)“月球”，繞地球自西向東轉(zhuǎn)動。通過有效的合作探究，既讓學(xué)生明白了地球上晝夜交替變化的原因，更讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)科學(xué)的快樂。為了在教學(xué)中真正貫徹以上新的教學(xué)理念，我把《地球與宇宙》單元的《地震》《火山》《太陽》《月球》《太陽系》等努力轉(zhuǎn)變成為學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的新教學(xué)模式課。這類課都有共同之處，如都是平時同學(xué)們不易見到的一些自然事物；要通過間接經(jīng)驗(yàn)獲得對這些事物的了解等。在具體的教學(xué)活動中，教師在學(xué)生課前收集信息以后，怎樣恰當(dāng)?shù)亟M織學(xué)生對所獲得的信息進(jìn)行分析、綜合和交流，是我此次教學(xué)嘗試的目的所在。小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的，學(xué)生是科學(xué)學(xué)習(xí)的主體，科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。讓學(xué)生充分地經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問題―提出假設(shè)―制訂計(jì)劃―動手探究―得出結(jié)論―交流評價(jià)”這一完整的科學(xué)探究過程，使學(xué)生在探究過程中動手動腦、親自實(shí)踐，在感知、體驗(yàn)的基礎(chǔ)上理解科學(xué)概念，科學(xué)課將是最受學(xué)生歡迎的一門課。工業(yè)生產(chǎn)過程控制1緒論16、自己選擇的路、跪著也要把它走完90過程控制工程過程控制工程91工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件92工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件93工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件94工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件95工業(yè)生產(chǎn)過程控制1-緒論課件96反應(yīng)過程控制反應(yīng)過程控制97精餾過程控制精餾過程控制98過程工業(yè)影響因素1）一般影響因素原料組成、流量、溫度等變化產(chǎn)品質(zhì)量要求過程設(shè)備的可使用性、特性漂移、關(guān)聯(lián)關(guān)系影響過程工業(yè)影響因素1）一般影響因素992）控制過程影響因素信號測量及數(shù)據(jù)處理（實(shí)時性、準(zhǔn)確性等）被控過程的滯后性、時變性、非線性、耦合性關(guān)系控制方案的合理性、控制系統(tǒng)穩(wěn)定性執(zhí)行器特性2）控制過程影響因素1000.2生產(chǎn)過程自動化技術(shù)1）自動化設(shè)備發(fā)展歷史50年代：電子管時代主要儀表技術(shù)：氣動儀表控制器主要應(yīng)用對象：化工、鋼鐵、造紙行業(yè)60年代：半導(dǎo)體時代主要儀表技術(shù)：DDZ-Ⅱ型儀表、

DDC(DirectlyDigitalControl)

主要應(yīng)用對象：石油化工、大型電站0.2生產(chǎn)過程自動化技術(shù)1）自動化設(shè)備發(fā)展歷史10170年代：集成電路微處理器時代主要儀表技術(shù)：DDZ-Ⅲ型儀表、

DCS(DistributedControlSystem)80年代：數(shù)字化技術(shù)時代主要儀表技術(shù)：DCS、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、工業(yè)電視

81年開始我國引入并開始應(yīng)用DCS技術(shù)90年代：現(xiàn)場總線技術(shù)主要儀表技術(shù)：智能控制，分析儀表在線應(yīng)用、優(yōu)化控制70年代：集成電路微處理器時代1022）自動化控制技術(shù)模型預(yù)測控制內(nèi)膜控制自適應(yīng)控制專家系統(tǒng)控制模糊控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制魯棒控制前饋控制串級控制比值控制均勻控制分程控制選擇控制解偶控制優(yōu)化控制常規(guī)控制先進(jìn)控制優(yōu)化監(jiān)控復(fù)雜控制PID控制單回路控制2）自動化控制技術(shù)模型預(yù)測控制前饋控制優(yōu)化控制常規(guī)控制先進(jìn)控103控制技術(shù)關(guān)系圖：控制技術(shù)關(guān)系圖：1040.3本課程介紹0.3.1課程性質(zhì)、目的課程性質(zhì)：控制理論與實(shí)際相結(jié)合的一門工程技術(shù)性課程。研究對象：過程系統(tǒng)。如石油化工過程，制藥，造紙，釀造等過程工業(yè)。本課程目的：了解工業(yè)過程控制的基本方法，控制方案，以及控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和研究方法。建立系統(tǒng)及系統(tǒng)工程的初步概念0.3本課程介紹0.3.1課程性質(zhì)、目的1050.3.2課程本基本內(nèi)容：1）單回路控制系統(tǒng)控制回路的基本構(gòu)成、基本控制規(guī)律，被控變量、控制變量選擇原則，控制參數(shù)整定方法等基本知識。簡單介紹主要控制對象的過程特性。0.3.2課程本基本內(nèi)容：1）單回路控制系統(tǒng)1062）復(fù)雜控制系統(tǒng)了解過程系統(tǒng)復(fù)雜控制及特殊控制的基本控制思想、基本方案及實(shí)施。各種復(fù)雜控制的構(gòu)成方法、特性和應(yīng)用范圍。主要介紹：串級控制、比值控制、前饋控制、均勻控制、分程控制、選擇控制、解偶控制。2）復(fù)雜控制系統(tǒng)1073）典型單元操作過程控制控制工程技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用分析和研究。主要內(nèi)容：典型單元控制對象的特性及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施主要單元控制：流體輸送設(shè)備控制、傳熱設(shè)備控制、化學(xué)反應(yīng)過程控制、精餾過程控制4）先進(jìn)控制方法概述先進(jìn)控制基本思想、主要方法3）典型單元操作過程控制1080.3.3本課程的基礎(chǔ)知識自動控制原理、檢測技術(shù)及儀表、控制儀表與裝置、過程原理。0.3.3本課程的基礎(chǔ)知識自動控制原理、109主要參考書王樹青等《工業(yè)過程控制工程》化學(xué)工業(yè)出版社何衍慶、俞金壽、蔣慰孫《工業(yè)生產(chǎn)過程控制》化學(xué)工業(yè)出版社俞金壽、蔣慰孫《過程控制工程》電子工業(yè)出版社翁維勤、周慶?！哆^程控制系統(tǒng)及工程》化學(xué)工業(yè)出版社王驥成、祝和云《化工過程控制工程》化學(xué)工程出版社主要參考書王樹青等《工業(yè)過程控制工程》化學(xué)工業(yè)出版社1101.單回路控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)組成1.1控制系統(tǒng)的組成及系統(tǒng)控制指標(biāo)構(gòu)成（四個環(huán)節(jié)）:

被控對象、測量變送、控制單元、執(zhí)行單元信號變量：被控變量(Y)、測量變量(z)、設(shè)定值(r)、偏差(e)、控制變量(u)、操縱變量(q)、擾動變量(f)1.單回路控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)組成1.1控制系統(tǒng)的組成及系統(tǒng)1112)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)

階躍響應(yīng)性能指標(biāo)評價(jià)控制系統(tǒng)性能偏差積分性能指標(biāo)指導(dǎo)控制系統(tǒng)整定2)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)階躍響應(yīng)性能指標(biāo)112①階躍響應(yīng)性能指標(biāo)階躍響應(yīng)曲線①階躍響應(yīng)性能指標(biāo)階躍響應(yīng)曲線113超調(diào)量（最大偏差）：超調(diào)量(最大動態(tài)偏差)是反映控制系統(tǒng)對干擾的瞬間響應(yīng)或瞬間偏離程度的衡量量，是衡量系統(tǒng)可行性的指標(biāo)。

隨動控制系統(tǒng)(超調(diào)量)：描述式：定義：系統(tǒng)最大振幅與最終穩(wěn)態(tài)值之比的百分?jǐn)?shù)。超調(diào)量（最大偏差）：隨動控制系統(tǒng)(超調(diào)量)：描述式：114定值控制系統(tǒng)一般采用最大動態(tài)偏差（A）作為衡量指標(biāo)。定義：最大偏差在數(shù)值上定義為動態(tài)響應(yīng)的最大振幅（B）與響應(yīng)最終穩(wěn)態(tài)值（C）之和的絕對值。描述式：定值控制系統(tǒng)一般采用最大動態(tài)偏差（A）作為衡量指標(biāo)。115衰減比：相鄰二波峰值之比。過渡過程性質(zhì)：

n<1：發(fā)散震蕩；

n=1：等幅震蕩；

n>1：衰減震蕩

n=∞：非周期性控制過程描述式：衰減比：過渡過程性質(zhì)：描述式：116恢復(fù)時間(τs)：過渡過程時間。被控變量變化范圍達(dá)到保持在穩(wěn)定值的±5%之內(nèi)的時間點(diǎn)。余差：新的穩(wěn)定值與設(shè)定值之差。y(∞)恢復(fù)時間(τs)：過渡過程時間。余差：117b.偏差積分性能指標(biāo)偏差絕對值積分（IAE）

特點(diǎn)：對偏差值敏感，按其整定參數(shù)則過渡過程不會呈現(xiàn)大偏差偏差平方積分（ISE）

特點(diǎn):

面積積分，按其整定參數(shù)過渡過程偏差平均值小時間與偏差絕對值乘積的積分（ITAE）特點(diǎn)：隨時間推移，控制越趨嚴(yán)格。過渡過程可能出現(xiàn)大的偏差，但是恢復(fù)時間較短。b.偏差積分性能指標(biāo)特點(diǎn)：特點(diǎn):特點(diǎn)：1181.2典型受控過程1.2.1純滯后過程純滯后的表現(xiàn)輸出變量的變化在時間上落后于輸入變量的變化（測量值的變化在時間上滯后于真值的變化）描述：傳遞函數(shù)頻率特性1.2典型受控過程1.2.1純滯后過程傳遞函數(shù)頻率特119純滯后舉例：pH值調(diào)節(jié)純滯后舉例：pH值調(diào)節(jié)120純滯后的影響示意圖純滯后的影響示意圖1211.2.2容量過程----單容過程只含有一個容量裝置的過程容量過程特性分類：有自衡過程

無自衡過程?自衡：自動平衡、均衡。?自衡能力：系統(tǒng)在干擾作用時，依靠自身的力量、性能力圖克服干擾影響，保持平衡的能力。1.2.2容量過程----單容過程容量過程特性分類：?自衡：1221）無自衡單容過程特點(diǎn)：系統(tǒng)輸出流量恒定不變。過程描述：傳遞函數(shù)1）無自衡單容過程傳遞函數(shù)1232)有自衡單容過程特點(diǎn)：系統(tǒng)出口流量的推動力為罐內(nèi)液位h。系統(tǒng)輸出流量隨系統(tǒng)液位變化。關(guān)系式2)有自衡單容過程特點(diǎn)：124特性推導(dǎo)出口流量與液位關(guān)系：液位變化描述：

方框圖特性推導(dǎo)方框圖125有自衡過程曲線有自衡過程曲線1261.2.3容量過程-----多容過程具有兩個或兩個以上容量設(shè)備構(gòu)成的過程。多容過程的相互關(guān)系：

a.無相互影響多容過程

b.有相互影響多容過程1.2.3容量過程-----多容過程127無相互影響雙容過程單容過程方框圖雙容過程方框圖無相互影響雙容過程單容過程方框圖雙容過程方框圖128過程數(shù)學(xué)描述傳遞函數(shù)一階特性二階特性容器1容器2過程數(shù)學(xué)描述傳遞函數(shù)一階特性二階特性容器1容器21292）具有相互影響的雙容過程

過程微分方程及拉氏變換

2）具有相互影響的雙容過程過程微分方程及拉氏變換130方框圖傳遞函數(shù)（二液位相對于系統(tǒng)輸入Qi）其中：T1=A1R1

，

T2=A2R2

，影響因子：A1R2

方框圖傳遞函數(shù)（二液位相對于系統(tǒng)輸入Qi）其中：T1=A11311.2.4反向響應(yīng)過程

系統(tǒng)對階躍信號的響應(yīng)具有響應(yīng)初期和響應(yīng)終期的響應(yīng)方向相反的性質(zhì)

反向響應(yīng)曲線描述Y1(s)、Y2(s)：干擾作用下產(chǎn)生的二相反方向的響應(yīng)曲線Y(s)：反向響應(yīng)曲線

Y1(s)與Y2(s)的合成曲線1.2.4反向響應(yīng)過程系統(tǒng)對階躍信號的響應(yīng)具有響132反向響應(yīng)方框圖反向響應(yīng)條件：相應(yīng)初期有K2T1<K1

成立

反向響應(yīng)數(shù)學(xué)描述反向響應(yīng)方框圖反向響應(yīng)條件：相應(yīng)初期有K2T1<K1成133例：鍋爐汽包水位對蒸汽輸出變化的響應(yīng)輸出流量增大——汽包內(nèi)壓力減小——溶解于水中的氣體體積膨脹——液位上升（初期）——水大量蒸發(fā)——水位下降（終期）液位變化分析例：鍋爐汽包水位對蒸汽輸出變化的響應(yīng)輸出流量增大——汽包內(nèi)1341.3被控變量的選擇----以簡單控制系統(tǒng)為例控制系統(tǒng)方框圖：過程工業(yè)被控參數(shù)：

溫度、壓力、流量、液位及成分等被控變量分類：直接參數(shù)：工藝要求的控制參數(shù)間接參數(shù)：與工藝要求的控制參數(shù)有關(guān)聯(lián)的其他參數(shù)。主要確定問題：被控變量操作變量執(zhí)行器類型及操作方式控制器控制規(guī)律及動作方式測量變送方式及儀表1.3被控變量的選擇----以簡單控制系統(tǒng)為例控制系統(tǒng)方135被控變量選擇原則：1）盡可能選用直接參數(shù)作為被控變量。由于溫度、壓力、流量以及液位參數(shù)可以方便、快速的測量，因此對于以這些參數(shù)為控制目的的過程，可以直接選用它們（直接參數(shù)）作為被控變量2）選用與直接參數(shù)具有單值關(guān)系、具有足夠靈敏度，且易于測量、快速可靠的間接參數(shù)作為被控變量。對于多數(shù)成分控制系統(tǒng)來說，由于物質(zhì)成分不能在線測量或是在線測量具有極大的滯后，而決定了無法選取直接參數(shù)作為被控變量，而只能選用其他參數(shù)（間接參數(shù)）作為被控變量構(gòu)成控制系統(tǒng)。被控變量選擇原則：1）盡可能選用直接參數(shù)作為被控變量。1363）所選用的被控變量應(yīng)是獨(dú)立變量。獨(dú)立變量判斷：自由度F=C–P+2F：自由度，C：組分?jǐn)?shù)，P：相數(shù)例：飽和蒸汽系統(tǒng)自由度：

F=C–P+2=1–2+2=1

過熱蒸汽系統(tǒng)自由度：

F=C–P+2=1–1+2=24）應(yīng)注意選用的被控變量與可能的操作變量之間的動、靜態(tài)影響關(guān)系特性。5）要考慮工藝合理性以及控制儀表生產(chǎn)水平。3）所選用的被控變量應(yīng)是獨(dú)立變量。1371.4對象特性的影響及操縱變量的選擇選擇操縱變量的目的：保證控制質(zhì)量使控制過程快速、平穩(wěn)影響通道及參數(shù)：

▲對象特性通道：控制通道：控制信號到被控變量間的信號連接關(guān)系干擾通道:

干擾到被控變量間的信號連接關(guān)系

1.4對象特性的影響及操縱變量的選擇選擇操縱變量的目的138▲參數(shù)：靜態(tài)放大倍數(shù)，Kp

時間常數(shù)，T

滯后時間，τ▲參數(shù)：1391.4.1干擾通道對控制質(zhì)量的影響系統(tǒng)方框圖設(shè)定干擾通道是一階慣性環(huán)節(jié)令：1.4.1干擾通道對控制質(zhì)量的影響系統(tǒng)方框圖設(shè)定干擾通道140a.靜態(tài)放大倍數(shù)Kf的影響相應(yīng)于干擾的傳遞函數(shù)結(jié)論1：干擾通道靜態(tài)放大倍數(shù)大則系統(tǒng)過渡過程余差大應(yīng)用終值定理a.靜態(tài)放大倍數(shù)Kf的影響相應(yīng)于干擾的傳遞函數(shù)結(jié)論1：干141b.時間常數(shù)Tf的影響傳遞函數(shù)特征方程令各環(huán)節(jié)放大倍數(shù)等于1b.時間常數(shù)Tf的影響傳遞函數(shù)特征方程令各環(huán)節(jié)放大倍數(shù)等142根平面的負(fù)實(shí)軸上增加了一個附加極點(diǎn)1/Tf。被控變量相對于干擾的變化減小了1/Tf倍。有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加。結(jié)論2：干擾通道時間常數(shù)大一些有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加。同樣，若干擾通道為高階過程，將增加多個負(fù)極點(diǎn)，可推得同樣的結(jié)論。根平面的負(fù)實(shí)軸上增加了一個附加極點(diǎn)1/Tf。143c.純滯后τ的影響具有純滯后的干擾通道傳遞函數(shù)結(jié)論3：干擾通道純滯后對控制質(zhì)量無影響

系統(tǒng)被控變量表達(dá)式c.純滯后τ的影響具有純滯后的干擾通道傳遞函數(shù)結(jié)論3：干擾1441.4.2控制通道特性的影響(克服干擾能力)控制通道：控制信號到被控變量的信號通道a.靜態(tài)放大倍數(shù)的影響得:K0大有利于減小余差有則設(shè)定：1.4.2控制通道特性的影響(克服干擾能力)控制通道：控145注意：ξ：衰減系數(shù)ω0：自然震蕩頻率對比有：標(biāo)準(zhǔn)二階震蕩方程：特征方程：注意：ξ：衰減系數(shù)對比有：標(biāo)準(zhǔn)二階震蕩方程：特征方程：146結(jié)合系統(tǒng)余差：結(jié)論4：系統(tǒng)穩(wěn)定度不變前提下，控制通道靜態(tài)放大倍數(shù)K0不影響系統(tǒng)余差。注意：由于KCK0=常數(shù)，K0增大，則KC減小，而KC小有利于參數(shù)調(diào)整。所以從控制角度，希望K0大一些。且有K0>Kf

結(jié)合系統(tǒng)余差：結(jié)論4：147b.控制通道時間常數(shù)T0的影響由式：

控制通道時間常數(shù)T01或T02小一些，則可以提高系統(tǒng)工作頻率，能及時克服干擾，

結(jié)論5：適當(dāng)減小控制通道時間常數(shù)，則系統(tǒng)工作頻率加大，有利于提高