第二章 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)

第二章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)第1頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三1、過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述首先，要求自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在掌握較為全面的自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，也要盡可能多地熟悉所要控制的工藝裝置對(duì)象；其次，要求自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)人員與工藝專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行必要的交流，共同討論確定自動(dòng)化方案；第三，自動(dòng)化技術(shù)人員要切忌盲目追求控制系統(tǒng)的先進(jìn)性和所用儀表及裝置的先進(jìn)性。工藝人員要進(jìn)一步建立對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的信心，特別是一些復(fù)雜對(duì)象和大系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化，要注意傾聽自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)人員的建議；第四，設(shè)計(jì)一定要遵守有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)﹑行規(guī)，按科學(xué)合理的程序進(jìn)行。第2頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三1、過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟確定控制方案

調(diào)研，論證包括被控變量的選擇與確認(rèn)﹑操縱變量的選擇與確認(rèn)﹑檢測(cè)點(diǎn)的初步選擇、繪制出帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和編寫初步控制方案設(shè)計(jì)說明書等等。儀表及裝置的選型

要考慮到供貨方的信譽(yù)﹑產(chǎn)品的質(zhì)量﹑價(jià)格﹑可靠性﹑精度﹑供貨方便程度﹑技術(shù)支持﹑維護(hù)等因素。相關(guān)工程內(nèi)容的設(shè)計(jì)包括控制室設(shè)計(jì)﹑供電和供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)﹑儀表配管和配線設(shè)計(jì)和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等等，提供相關(guān)的圖表。第3頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三1、過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)的主要目的是上報(bào)審批，并為定貨做準(zhǔn)備。施工圖設(shè)計(jì)是在項(xiàng)目和方案獲批后，為工程施工提供有關(guān)內(nèi)容詳細(xì)的設(shè)計(jì)資料。設(shè)計(jì)文件和責(zé)任簽字包括設(shè)計(jì)﹑校核﹑審核﹑審定﹑各相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)人員的會(huì)簽等，以嚴(yán)格把關(guān)，明確責(zé)任，保持協(xié)調(diào)。參與施工和試車設(shè)計(jì)代表應(yīng)該到現(xiàn)場(chǎng)配合施工，并參加試車和考核。設(shè)計(jì)回訪在生產(chǎn)裝置正常運(yùn)行一段時(shí)間后，應(yīng)去現(xiàn)場(chǎng)了解情況，聽取意見，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。第4頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三2023年5月3日

北京石油化工學(xué)院自動(dòng)化系1、過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟以加熱爐的控制為例ORC：氧氣流量控制器TRC：溫度控制器

PC：燃料壓力控制器◆確定控制目標(biāo)⑴在安全運(yùn)行條件下，保證熱油出口溫度穩(wěn)定；⑵在安全運(yùn)行條件下，保證熱油出口溫度穩(wěn)定、煙氣含氧量穩(wěn)定；⑶在安全運(yùn)行條件下，保證熱油出口溫度穩(wěn)定，而且加熱爐熱效率最高；第5頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三1、過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟◆選擇測(cè)量參數(shù)（被控量）ORC：氧氣流量控制器TRC：溫度控制器

PC：燃料壓力控制器對(duì)于目標(biāo)⑴：對(duì)于目標(biāo)⑵：對(duì)于目標(biāo)⑶：

熱油出口溫度

熱油出口溫度、煙氣含氧量

熱油出口溫度、加熱爐熱效率（煙氣含氧量、排煙溫度、一氧化碳含量等綜合計(jì)算）第6頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三1、過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟◆操作量的選擇ORC：氧氣流量控制器TRC：溫度控制器

PC：燃料壓力控制器對(duì)于目標(biāo)⑴：對(duì)于目標(biāo)⑵：對(duì)于目標(biāo)⑶：

燃油流量

或

熱油流量

燃油流量

或

熱油流量、

氧氣流量（煙道擋板、送風(fēng)擋板）

燃油流量

或

熱油流量、

氧氣流量（煙道擋板、送風(fēng)擋板）第7頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三◆控制方案的確定ORC：氧氣流量控制器TRC：溫度控制器

PC：燃料壓力控制器對(duì)于目標(biāo)⑴：對(duì)于目標(biāo)⑵：對(duì)于目標(biāo)⑶：a:溫度單回路控制系統(tǒng)b:溫度流量串級(jí)控制系統(tǒng)a:

溫度單回路和煙氣含氧量單回路控制系統(tǒng)b:將系統(tǒng)看作MIMO進(jìn)行建模

與目標(biāo)⑵中a方案類似，但煙氣含氧量的控制屬于隨動(dòng)系統(tǒng)1、過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟第8頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三◆選擇控制算法PID、內(nèi)?？刂啤⑼评砜刂?、預(yù)算控制、解耦控制等等◆執(zhí)行器的選擇◆設(shè)計(jì)報(bào)警和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)工藝介質(zhì)等要求選擇調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)方式，流量特性等◆控制系統(tǒng)的調(diào)試和投運(yùn)控制參數(shù)整定等1、過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟第9頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方案的分析設(shè)計(jì)，需考慮的問題：首先，應(yīng)分析生產(chǎn)過程中各個(gè)變量的性質(zhì)及其相應(yīng)關(guān)系，分析被控對(duì)象的特點(diǎn)；然后，根據(jù)工藝的要求選擇被控變量、操縱變量，合理選擇控制系統(tǒng)中的測(cè)量變送裝置、控制器和執(zhí)行器，建立一個(gè)較為合理的控制系統(tǒng)。對(duì)有多個(gè)控制系統(tǒng)的生產(chǎn)過程，還要考慮各個(gè)控制系統(tǒng)之間的相互關(guān)聯(lián)和影響，并按可能使每個(gè)控制系統(tǒng)對(duì)其它控制系統(tǒng)的影響為最小的原則來建立各個(gè)控制系統(tǒng)。為了使一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行，還要考慮控制系統(tǒng)的參數(shù)整定及投運(yùn)等問題。第10頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三●控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)

2被控變量的選擇即，要控制什么基于工藝要求，選擇的結(jié)果直接影響生產(chǎn)（產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)安全）第11頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三●分類2被控變量的選擇直接控制

最基本的熱工參數(shù)，一般是可以直接進(jìn)行測(cè)量和控制的參數(shù)溫度、壓力、液位、流量間接控制

質(zhì)量指標(biāo)，以及一些特殊的參數(shù)成份、物性參數(shù)等，在一般條件下，無法直接測(cè)量和控制應(yīng)根據(jù)工藝參數(shù)的關(guān)系，用可測(cè)的參數(shù)，間接進(jìn)行控制第12頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三2被控變量的選擇例1：

質(zhì)量指標(biāo)是最重要的控制參數(shù)如塔頂產(chǎn)品的純度xD但xD目前無法直接測(cè)量，因此，只能用間接控制參數(shù)進(jìn)行控制。根據(jù)精餾原理，xD=f(TD,p),即與溫度和壓力成非線性函數(shù)關(guān)系。理論上，固定一項(xiàng)，就可用另一項(xiàng)控制xD。一般的，實(shí)際中都采用恒定p，通過控制塔頂溫度來控制塔頂成分。

苯、甲苯二元精餾系統(tǒng)第13頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三2被控變量的選擇選擇原則：（1）

測(cè)量滯后P（2）

工藝合理性T工藝合理性：①規(guī)定塔壓穩(wěn)定，保證分離度，保證效率②各塊塔板壓力恒定，XD與T有對(duì)應(yīng)關(guān)系∴選擇XD=F（T）050100%苯、甲苯百分含量（%）050100%TP一定T一定P第14頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三2被控變量的選擇●選擇被控變量的原則（1）盡可能選擇直接質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)；（2）必須選擇間接量指標(biāo)參數(shù)時(shí)，選擇對(duì)目標(biāo)參數(shù)影響最顯著的可控參數(shù)，單值對(duì)應(yīng)關(guān)系最好；（3）靈敏度好，反映產(chǎn)品質(zhì)量變化，易于控制；（4）考慮工藝的合理性、測(cè)量?jī)x表的選擇。操縱變量的選擇：（1）一般選系統(tǒng)中可以調(diào)整的物料量或能量參數(shù)，多是流量；（2）不止一個(gè)，重要因素第15頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇●對(duì)象特性分析精餾塔:

影響塔頂成分的有,溫度、壓力、進(jìn)料流量、進(jìn)料成分等

對(duì)于實(shí)際過程，影響輸出的因素一般不只一個(gè)，因此，實(shí)際上都是多輸入系統(tǒng)（MIMO)F1F2FnY第16頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇設(shè)計(jì)單回路控制系統(tǒng):

必須從影響被控量的諸多影響參數(shù)中選擇一個(gè)，作為操縱變量其它影響量則只能視作干擾量了控制：用操縱量克服干擾量對(duì)被控變量的影響F1(s)F2(s)U(s)Y(s)Y(s)=GPC(s)U(s)+GPD1(s)F1(s)+GPD2(s)F2(s)第17頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇操縱量—輸出：控制通道干擾量—輸出：干擾通道干擾作用與控制作用相互對(duì)立而存在問題：如何選擇一個(gè)良好的操縱變量。分析通道特性通道的概念：通道就是某個(gè)參數(shù)影響另外一個(gè)參數(shù)的通路第18頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇●

干擾通道特性分析Gc(s)GPC(s)GPD(s)R(s)E(s)F(s)Y(s)=GPD(s)1+Gc(s)

GPC(s)Y(s)F(s)干擾作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：第19頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三1.對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇（1）放大倍數(shù)Kf的影響結(jié)論：

Kf越大，系統(tǒng)的余差也越大，控制質(zhì)量越差Y()=Kf1+KCKo分析過程：Y(s)=GPD(s)1+Gc(s)

GPC(s)F(s)第20頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇（2）時(shí)間常數(shù)Tf的影響

結(jié)論：Tf越大，個(gè)數(shù)越多，干擾對(duì)被控變量的影響越小，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)偏差越小，控制質(zhì)量提高

干擾進(jìn)入系統(tǒng)的位置：越離被控變量近的干擾，對(duì)被控變量的影響也越大第21頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇（3）純滯后τf的影響

結(jié)論：

干擾通道的純滯后對(duì)控制系統(tǒng)質(zhì)量沒有影響，只是滯后了干擾對(duì)控制的影響Y(s)=GPD(s)e-τs1+Gc(s)

GPC(s)F(s)第22頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇●

控制通道特性分析Gc(s)GPC(s)GPD(s)R(s)E(s)F(s)第23頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇（1）放大倍數(shù)K0的影響靜態(tài)：控制通道放大倍數(shù)K0大，控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)余差小，見式（1-7）動(dòng)態(tài)：控制系統(tǒng)衰減比ξ與Kc與K0的乘積有關(guān)，見式（1-18），且KcK0越大，ξ越小，穩(wěn)定性差，因此，要保證KcK0=常數(shù)。在KcK0=常數(shù)情況下，控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)余差不變。從控制角度看，K0大些，說明控制通道對(duì)系統(tǒng)的影響大，易于調(diào)節(jié)，因此，一般希望K0大些好第24頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇（2）時(shí)間常數(shù)T0的影響從控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)推導(dǎo)進(jìn)行分析

結(jié)論：控制通道的時(shí)間常數(shù)大，經(jīng)過的容量數(shù)多，系統(tǒng)的工作頻率低，控制不及時(shí)、系統(tǒng)控制質(zhì)量差，如溫度系統(tǒng)。一般希望控制通道時(shí)間常數(shù)小些好。但控制通道時(shí)間常數(shù)過小，將使得系統(tǒng)過于靈敏，也會(huì)使穩(wěn)定性變差，如流量系統(tǒng)第25頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇（3）純滯后τ0的影響

結(jié)論：純滯后τ0的存在，使得控制不及時(shí)，增加動(dòng)態(tài)偏差，降低穩(wěn)定性。

控制通道純滯后是控制系統(tǒng)非常不利的因素，會(huì)嚴(yán)重影響控制系統(tǒng)品質(zhì)，以至于使控制系統(tǒng)發(fā)散，造成嚴(yán)重后果，因此，實(shí)際工程中，必須重視。

第26頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三3對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇●操縱變量的選擇

兼顧考慮工藝的合理性，工藝上不易頻繁改變的量也不宜作為操縱變量。

實(shí)質(zhì)上是決定了控制通道的選擇。原則：（1）

操縱變量必須可控（2）

選擇通道放大倍數(shù)相對(duì)大的（3）選擇通道時(shí)間常數(shù)相對(duì)小的（干擾通道時(shí)間常數(shù)大些）（4）選擇通道的純滯后盡量?。?）選擇使干擾點(diǎn)遠(yuǎn)離被控變量而靠近控制閥第27頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三4控制閥的選擇控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件接受控制器的命令執(zhí)行控制任務(wù)。選擇內(nèi)容：口徑大小、開閉形式、流量特性、結(jié)構(gòu)形式第28頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三口徑大小●●直接決定介質(zhì)流過的能力1.4控制閥的選擇通過計(jì)算閥的流通能力，并且保證具有一定的余量，具有較寬的可控范圍。

口徑過大，正常流量時(shí)閥門處于小的開度，閥的特性不好；

口徑過小，正常流量時(shí)閥門處于大的開度，閥的特性也不好。第29頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三開閉形式●●氣動(dòng)控制閥：1.4控制閥的選擇●電動(dòng)控制閥：一般均為電開式（電機(jī)帶動(dòng)閥門）氣開式—輸入氣壓信號(hào)（來自控制器）增大，閥的開度增大；氣閉式—輸入氣壓信號(hào)（來自控制器）增大，閥的開度減小；第30頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三控制閥的氣開、閉形式的選擇原則：●4控制閥的選擇（1）安全角度：即當(dāng)出現(xiàn)意外事故時(shí)，如氣源中斷，或電源中斷，此時(shí)輸入控制閥的氣壓信號(hào)最小，這時(shí)，考慮到工藝設(shè)備的安全性，必須使閥門全閉（氣開式）或閥門全開（氣閉式）如：鍋爐燃?xì)饪刂崎y——?dú)忾_式

（2）質(zhì)量角度：出現(xiàn)以外事故，考慮產(chǎn)品質(zhì)量（3）消耗角度：原料、成品及動(dòng)力消耗（4）介質(zhì)特點(diǎn)：特殊介質(zhì)，考慮氣結(jié)晶、蒸發(fā)等因素具體工藝過程，對(duì)控制閥開閉有要求的場(chǎng)合，要區(qū)分主次因素（安全第一），對(duì)控制閥開閉沒有要求時(shí)，可以任選第31頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三1.4控制閥的選擇流量特性●流量特性：指流體通過閥門的相對(duì)流量和閥門相對(duì)開度之間的關(guān)系Q/Qmax=f(L/Lmax)Q/Qmax相對(duì)流量f(L/Lmax)相對(duì)開度第32頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三1.4控制閥的選擇流量特性●目前控制閥的特性有三種：

線性特性、對(duì)數(shù)特性（等百分比特性）、快開特性

L/LmaxF/Fmax第33頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三一般的，生產(chǎn)負(fù)荷變化→對(duì)象特性發(fā)生變化如，熱交換器：負(fù)荷（被加熱的流體）增大：通過熱交換器的時(shí)間縮短，純滯后減??；特性改變流速增大，傳熱效果變好控制系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，已經(jīng)整定好了PID參數(shù)，一旦對(duì)象特性發(fā)生變化時(shí)，原來好的PID參數(shù)就變得不好了1.4控制閥的選擇流量特性●●什么時(shí)候選擇非線性特性？第34頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三（1）選擇自整定調(diào)節(jié)器，代價(jià)大（2）通過控制閥的特性選擇進(jìn)行彌補(bǔ)

K∝1/K0G0如對(duì)象負(fù)荷靜態(tài)部分K0與控制閥流量F成反比，對(duì)象負(fù)荷動(dòng)態(tài)部分G0與控制閥流量F成正比，控制閥特性取線性；P15表1-1控制閥流量特性的選擇課本P15分析的例子P16表1-2控制閥流量特性經(jīng)驗(yàn)選擇4控制閥的選擇流量特性●解決辦法：第35頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三4控制閥的選擇結(jié)構(gòu)形式●直通單座、直通雙座、角閥、高壓閥、蝶閥、隔膜閥、三通閥適用于不同工藝場(chǎng)合表1-4

ABC第36頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三4控制閥的選擇閥門定位器●

控制閥的輔助裝置

接受控制器信號(hào)，輸出控制控制閥

作用：

提高控制閥控制精度，準(zhǔn)確定位；功率放大；可改變控制閥流量特性；可實(shí)現(xiàn)分程控制

第37頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三5測(cè)量及傳送滯后的影響及消除方法第38頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三檢測(cè)變送環(huán)節(jié)的性能檢測(cè)元件和變送器的基本要求是準(zhǔn)確、迅速和可靠。按照生產(chǎn)過程的工藝要求，首先確定傳感器與變送器合適的測(cè)量范圍（量程）與精度等級(jí)。

選擇檢測(cè)元件時(shí)應(yīng)考慮該元件能否適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)過程環(huán)境；能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；測(cè)量?jī)x表反應(yīng)慢，會(huì)造成測(cè)量失真。應(yīng)盡可能選擇時(shí)間常數(shù)小的傳感器、變送器，考慮精確度和響應(yīng)的快速性等。還應(yīng)考慮檢測(cè)元件和變送器的線性特性等。第39頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三儀表的精確度影響檢測(cè)變送環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性。應(yīng)合理選擇儀表的精確度，以滿足工藝檢測(cè)和控制要求為原則。檢測(cè)變送儀表的量程應(yīng)滿足讀數(shù)誤差的精確度要求，同時(shí)應(yīng)盡量選用線性特性,儀表量程大Km小，而儀表量程小則Km大。檢測(cè)元件和變送器增益Km的線性度與整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)輸入輸出的線性度有關(guān)，當(dāng)控制回路的前向增益足夠大時(shí)，整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)輸入輸出的增益是Km的倒數(shù)。例如，采用孔板和差壓變送器檢測(cè)變送流體的流量時(shí)，由于差壓與流量之間的非線性，造成流量控制回路呈現(xiàn)非線性，并使整個(gè)控制系統(tǒng)開環(huán)增益非線性。第40頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三相對(duì)于過程的時(shí)間常數(shù)，大多數(shù)檢測(cè)變送環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)是較小的。但成分檢測(cè)變送環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)和時(shí)滯會(huì)很大；氣動(dòng)儀表的時(shí)間常數(shù)較電動(dòng)儀表要大；采用保護(hù)套管溫度計(jì)檢測(cè)溫度要比直接與被測(cè)介質(zhì)接觸檢測(cè)溫度有更大的時(shí)間常數(shù)。此外，應(yīng)考慮時(shí)間常數(shù)隨過程運(yùn)行而變化的影響。例如，由于保護(hù)套管結(jié)垢，造成時(shí)間常數(shù)增大，保護(hù)套管磨損，造成時(shí)間常數(shù)減小等。對(duì)檢測(cè)變送環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)的考慮主要應(yīng)根據(jù)檢測(cè)變送、被控對(duì)象和執(zhí)行器三者時(shí)間常數(shù)的匹配，即增大最大時(shí)間常數(shù)與次大時(shí)間常數(shù)之間的比值。第41頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三對(duì)檢測(cè)變送信號(hào)的處理檢測(cè)變送信號(hào)的數(shù)據(jù)處理包括信號(hào)補(bǔ)償、線性化、信號(hào)濾波、數(shù)學(xué)運(yùn)算、信號(hào)報(bào)警和數(shù)學(xué)變換等。42/49第42頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三信號(hào)補(bǔ)償熱電偶檢測(cè)溫度時(shí)，由于產(chǎn)生的熱電勢(shì)不僅與熱端溫度有關(guān)，也與冷端溫度有關(guān)，因此需要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償；熱電阻到檢測(cè)變送儀表之間的距離不同，所用連接導(dǎo)線的類型和規(guī)格不同，線路電阻不同，因此需要進(jìn)行線路電阻補(bǔ)償；氣體流量檢測(cè)時(shí)，若檢測(cè)點(diǎn)溫度、壓力與設(shè)計(jì)值不一致，因此需要進(jìn)行溫度和壓力的補(bǔ)償；精餾塔內(nèi)介質(zhì)成分與溫度、塔壓有關(guān)，正常操作時(shí)，塔壓保持恒定，可直接用溫度進(jìn)行控制，當(dāng)塔壓變化時(shí)，需要用塔壓對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償?shù)取?3/49第43頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三線性化

檢測(cè)變送環(huán)節(jié)是根據(jù)有關(guān)的物理化學(xué)規(guī)律檢測(cè)被控變量的，它們有些存在非線性，例如，熱電勢(shì)與溫度、差壓與流量等，這些非線性會(huì)造成控制系統(tǒng)的非線性，因此，應(yīng)對(duì)檢測(cè)變送信號(hào)進(jìn)行線性化處理?？梢圆捎糜布M成非線性環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)，例如，采用開方器對(duì)差壓進(jìn)行開方運(yùn)算，也可用軟件實(shí)現(xiàn)線性化處理。44/49第44頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三信號(hào)濾波由于存在環(huán)境噪聲，例如，泵出口壓力的脈動(dòng)，儲(chǔ)罐液位的波動(dòng)等，它們使檢測(cè)變送信號(hào)波動(dòng)并影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。信號(hào)濾波有硬件濾波和軟件濾波，有高頻濾波、低頻濾波、帶通、帶阻濾波等。硬件濾波通常采用阻容濾波環(huán)節(jié)，可以用電阻電容組成低通濾波，也可用氣阻和氣容組成濾波環(huán)節(jié)?？梢越M成有源濾波、也可組成無源濾波等。軟件濾波采用計(jì)算方法，用程序編制各種數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)信號(hào)濾波，具有投資少，應(yīng)用靈活等特點(diǎn)。在智能儀表、DCS等裝置中通常采用軟件濾波。過程控制中常用的數(shù)學(xué)濾波算法有下列幾種：一階低通濾波；一階高通濾波；遞推平均濾波；程序判別濾波。45/49第45頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三數(shù)學(xué)運(yùn)算、信號(hào)報(bào)警和數(shù)學(xué)變換當(dāng)檢測(cè)信號(hào)與被控變量之間有一定的函數(shù)關(guān)系時(shí)，需要進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算獲得實(shí)際的被控變量數(shù)值。節(jié)流裝置測(cè)得的差壓數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行開方運(yùn)算；根據(jù)測(cè)得瞬時(shí)流量進(jìn)行積分運(yùn)算獲得累積流量等。對(duì)檢測(cè)的信號(hào)要進(jìn)行一些復(fù)合的數(shù)學(xué)運(yùn)算，例如，對(duì)氣體流量的溫度和壓力補(bǔ)償運(yùn)算就包含加、乘和除的運(yùn)算。信號(hào)的數(shù)字變換也常常被應(yīng)用于檢測(cè)變送信號(hào)的處理。快速富里埃變換、小波變換等。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換。如果檢測(cè)變送信號(hào)超出工藝過程的允許范圍，就要進(jìn)行信號(hào)報(bào)警和聯(lián)鎖處理。同樣，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中如果檢測(cè)到檢測(cè)元件處于異常狀態(tài)時(shí)，也需要為操作人員提供相關(guān)報(bào)警信息。46/49第46頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三5測(cè)量及傳送滯后的影響及消除方法測(cè)量滯后的影響●●容量滯后：由于測(cè)量元件具有一定的時(shí)間常數(shù)，一階慣性環(huán)節(jié)理論上講，只有當(dāng)過渡時(shí)間無限長(zhǎng)時(shí)，輸出才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)（等于工藝參數(shù)值）。因此，測(cè)量變送的輸出一般小于工藝參數(shù)實(shí)際值，不利于系統(tǒng)控制測(cè)量變送裝置的容量滯后對(duì)控制系統(tǒng)不利。第47頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三5測(cè)量及傳送滯后的影響及消除方法測(cè)量滯后的影響●●純滯后：參數(shù)變化信號(hào)傳遞到測(cè)量點(diǎn)需要一定的時(shí)間

使得廣義對(duì)象中含有純滯后環(huán)節(jié)，不利于控制，要盡量克服第48頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三5測(cè)量及傳送滯后的影響及消除方法傳遞滯后的影響●

測(cè)量信號(hào)傳送滯后：變送器→控制室控制信號(hào)傳送滯后：控制室→控制閥

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)與控制室有較長(zhǎng)的一段距離，對(duì)于氣動(dòng)信號(hào)的傳遞，就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的傳送滯后。一般比較小，對(duì)于電信號(hào)，可以忽略。

第49頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三5測(cè)量及傳送滯后的影響及消除方法克服滯后的辦法●●測(cè)量滯后：

選擇快速反應(yīng)的測(cè)量元件，以減小時(shí)間常數(shù)選擇合適的測(cè)量點(diǎn)，以減小純滯后使用微分單元，以克服容量滯后

微分環(huán)節(jié)起到超前作用，參考書上的推導(dǎo)，在分子上多了一個(gè)零點(diǎn)，對(duì)給定值的變化起到快速跟蹤作用。但是，微分環(huán)節(jié)會(huì)使得系統(tǒng)穩(wěn)定性變差，因此，要合理使用。

第50頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三5測(cè)量及傳送滯后的影響及消除方法克服滯后的辦法●●傳送滯后：一般，氣動(dòng)儀表容易產(chǎn)生傳送滯后，在氣動(dòng)管線比較長(zhǎng)時(shí)，可考慮加入氣動(dòng)繼動(dòng)裝置。第51頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三6控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響及控制規(guī)律的選擇控制質(zhì)量：系統(tǒng)的穩(wěn)定性系統(tǒng)的靜態(tài)誤差系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差PID三作用控制器PID：ProportionalIntegralDerivativePID控制：對(duì)偏差信號(hào)(t)進(jìn)行比例、積分和微分運(yùn)算變換后形成的一種控制規(guī)律。第52頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三其中：Kpe

(t)——

比例控制項(xiàng)，Kp為比例系數(shù)

——

積分控制項(xiàng)，Ti為積分時(shí)間常數(shù)；

——微分控制項(xiàng)，d為微分時(shí)間常數(shù)；6控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響及控制規(guī)律的選擇

PID控制器，3個(gè)可調(diào)整的參數(shù)：比例度δ（P）、積分時(shí)間Ti（I）、微分時(shí)間Td（D）

PID控制的傳遞函數(shù)：第53頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三1.6控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響及控制規(guī)律的選擇●PID控制是控制工程中技術(shù)成熟、理論完善、應(yīng)用最為廣泛的一種控制策略，經(jīng)過長(zhǎng)期的工程實(shí)踐，已形成了一套完整的控制方法和典型結(jié)構(gòu)。●在很多情形下，PID控制并不一定需要全部的三項(xiàng)控制作用，而是可以方便靈活地改變控制策略，實(shí)施P、PI、PD或PID控制。顯然，比例控制部分是必不可少的。

?！馪ID不僅適用于數(shù)學(xué)模型已知的控制系統(tǒng)，而且對(duì)大多數(shù)數(shù)學(xué)模型難以確定的工業(yè)過程也可應(yīng)用?！馪ID控制參數(shù)整定方便，結(jié)構(gòu)靈活，在眾多工業(yè)過程控制中取得了滿意的應(yīng)用效果。第54頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三6.1控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)誤差的影響R(s)E(s)Gc(s)Go(s)F(s)F(s)Go(s)E(s)Gc(s)Y（S）第55頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三終值定理：1.6.1控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)誤差的影響結(jié)論：

當(dāng)控制器為純比例作用時(shí)，系統(tǒng)余差與放大倍數(shù)成反比，即與比例度成正比，比例度δ越大，余差越大；當(dāng)控制器引入積分作用時(shí)，可消除余差；微分作用對(duì)余差沒有影響。

第56頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三6.2對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的影響（1）比例放大倍數(shù)K的影響：

Kc0，相當(dāng)于開路

Kc

控制精度提高（余差減?。?，——矛盾

系統(tǒng)穩(wěn)定性變差，只有原系統(tǒng)穩(wěn)定裕量充分大時(shí)才采用純比例控制。0ty(t)

Kc增大比例控制器：第57頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三（2）Ti的影響：比例作用基礎(chǔ)上疊加對(duì)偏差的積分輸出

—消除余差

Ti小，積分作用強(qiáng)，消除余差的能力強(qiáng)，但是，系統(tǒng)振蕩加劇，衰減比變?。籘i大，積分作用弱，消除余差的能力弱。

6.2對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的影響

PI控制器：

0ty(t)

Ti減小第58頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三（3）微分時(shí)間Td：

也是和比例作用配合，P、PI、PD、PID微分輸出與偏差變化速度成正比，——“超前”調(diào)節(jié)作用Td大，微分作用大，控制系統(tǒng)靈敏，但穩(wěn)定性變差P、I、D三參數(shù)相互配合——控制器參數(shù)整定

PD控制器：

6.2對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的影響第59頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三6.3控制規(guī)律的選擇（1）對(duì)控制要求不高的參數(shù)，可只采用比例控制器；（2）對(duì)控制要求不高，且慣性較大的參數(shù)，可采用比例-微分控制器；（3）對(duì)于精度要求高的，要加入積分規(guī)律，PI；（4）較重要，控制精度要求比較高，希望動(dòng)態(tài)偏差小，被控對(duì)象的時(shí)間滯后比較大的，PID控制規(guī)律選擇原則：工業(yè)常見控制器有：P、PI、PD、PID第60頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三常規(guī)控制器的控制規(guī)律及其選擇P控制器（比例控制器）特點(diǎn)：能比較迅速地克服擾動(dòng)影響，亦能較快地穩(wěn)定下來。使用場(chǎng)合：適用于干擾變化幅度小，自平衡能力強(qiáng)，對(duì)象滯后（指）較小，控制質(zhì)量要 求不高，且系統(tǒng)允許有一定范圍余差的場(chǎng)合。對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響：使K增加，控制作用增強(qiáng)，其結(jié)果是余差減小，最大偏差減小， 工作頻率提高；周期縮短，振蕩傾向增加，穩(wěn)定性下降。第61頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三常規(guī)控制器的控制規(guī)律及其選擇PI控制器（比例積分控制器）特點(diǎn)：由于引入積分作用，系統(tǒng)具有消除余差的能力。使用場(chǎng)合：工藝要求靜態(tài)無余差，控制對(duì)象容量滯后較小，負(fù)荷變化幅值較大，但變化過程又較緩慢的場(chǎng)合。對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響：越小，積分作用越強(qiáng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也相應(yīng)地下降，消除余差能力增強(qiáng)。在某些系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)積分飽和現(xiàn)象，應(yīng)考慮采取抗積分飽和措施。第62頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三常規(guī)控制器的控制規(guī)律及其選擇PD控制器（比例微分控制器）特點(diǎn)：由于引入微分作用，使系統(tǒng)具有超前控制功能，減小了動(dòng)態(tài)偏差。使用場(chǎng)合：適用于控制對(duì)象較大的場(chǎng)合（尤其是簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)）。對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響：只要微分時(shí)間設(shè)置得當(dāng)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)、穩(wěn)定性都會(huì)有所提 高，過渡過程時(shí)間也會(huì)相應(yīng)縮短。對(duì)于滯后很小，測(cè)量信號(hào)有噪音或周期性干擾的系統(tǒng)，不能采用微分作用。第63頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三常規(guī)控制器的控制規(guī)律及其選擇PID控制器（比例積分微分控制器）使用場(chǎng)合：適用于負(fù)荷變化和對(duì)象容量滯后都較大，時(shí)滯不太大，且控制質(zhì)量要求又較高，被控變量變化緩慢的場(chǎng)合。第64頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三控制器正、反作用的確定

具體地講，當(dāng)測(cè)量值增加，要求控制器輸出相應(yīng)增加時(shí)，應(yīng)選正作用控制器，反之應(yīng)選反作用控制器。由于系統(tǒng)與儀表制造對(duì)偏差定義上的差別，所以在系統(tǒng)中選用正作用控制器時(shí)，對(duì)應(yīng)的放大倍數(shù)kc符號(hào)應(yīng)為負(fù)。若選反作用方式，對(duì)應(yīng)的kc應(yīng)為正。確定控制器作用方式的一般步驟：

1）從安全、介質(zhì)特性、減少經(jīng)濟(jì)損失方面考慮，首先確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式；

2）判斷控制回路各環(huán)節(jié)的符號(hào)特性；

3）選配滿足系統(tǒng)各環(huán)節(jié)符號(hào)乘積為正的控制器作用方式；

4）檢驗(yàn)控制過程的正確性。第65頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三7系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)及其消除方法（自學(xué)）7.1系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)及其影響

如同一條水管安裝有多個(gè)水龍頭，各個(gè)龍頭的流量相互影響所謂關(guān)聯(lián)，就是系統(tǒng)之間彼此相互有影響TCLC提餾段溫度與塔底液位控制系統(tǒng)家中煤氣供量，高峰期互相影響

第66頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三由此可見，這兩套控制系統(tǒng)存在著相互關(guān)聯(lián)。系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)在很大程度上影響控制系統(tǒng)的性能，要非常注意7.1系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)及其影響關(guān)聯(lián)蒸汽閥開大，蒸汽量增加，溫度上升，但同時(shí)由于蒸發(fā)量增大，塔釜液位會(huì)下降；同樣，液位閥開大，采出量增加，液位下降，同時(shí)由于被加熱的液體減少，溫度會(huì)增加。第67頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三7.2分析系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的方法相對(duì)增益方法Gc1(s)Gcn(s)R1(s)nnRn(s)Y1(s)Yn(s)u1(s)un(s)ji第68頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三相對(duì)增益的計(jì)算：j–i通道第一次計(jì)算只有第j個(gè)操縱變量變化，其它各操縱變量均維持不變的增益：第二次計(jì)算其它各操縱變量都變化（處于閉環(huán)控制）的增益：于是，j–i通道的相對(duì)增益為：

相對(duì)增益定義：相互關(guān)聯(lián)程度7.2分析系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的方法第69頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三（5）λij<0，其它回路閉合時(shí)，本回路將變成不穩(wěn)定（條件穩(wěn)定回路）（1）λij=1，其它回路閉合與否對(duì)本通道沒有影響，即，該通道的控制回路與其它系統(tǒng)沒有關(guān)聯(lián)；（2）λij>1，其它回路閉合對(duì)本通道有影響，即，該通道的控制回路與其它系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)使得本回路增益變小，負(fù)關(guān)聯(lián)。（λij越大關(guān)聯(lián)越大）（3）λij<1，其它回路閉合對(duì)本通道有影響，即，該通道的控制回路與其它系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)使得本回路增益變大，正關(guān)聯(lián)。（λij越小關(guān)聯(lián)越大）（4）λij=0，其它回路開環(huán)時(shí)，ui對(duì)yi沒有影響，j–i通道的控制回路不能構(gòu)成7.2分析系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的方法第70頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三相對(duì)增益矩陣A–布里斯托爾陣列7.2分析系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的方法（6）=∞，只有在其它回路開環(huán)時(shí)，才能用ui控制yi，即此通道的控制回路才能成立。

可見，可根據(jù)λij對(duì)1的偏離程度大小判斷關(guān)聯(lián)程度λij偏離1越大，系統(tǒng)間相互關(guān)聯(lián)越厲害●

每行（列）相對(duì)增益之和為1?！?/p>

已知各通道的開環(huán)增益K第71頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三7.3削弱或消除系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)的方法關(guān)鍵：深入仔細(xì)分析關(guān)聯(lián)的產(chǎn)生方法：通過工藝分析，找出關(guān)聯(lián)，并提出解決關(guān)聯(lián)的方法若能計(jì)算相對(duì)增益（矩陣），可進(jìn)行量化分析（1）按照變量配對(duì)，若λ均在1的附近，說明關(guān)聯(lián)不大，此時(shí)，可采用控制系統(tǒng)參數(shù)整定的方法，即拉開工作頻率范圍，可以削弱關(guān)聯(lián)的影響；（2）若相對(duì)增益都離1較遠(yuǎn)，說明彼此關(guān)聯(lián)較厲害，必須從控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手解決，如采用解耦控制方案；（3）相對(duì)增益有些離1遠(yuǎn)，有些在1附近，可采用重新變量配對(duì)，再進(jìn)行處理。第72頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三例子：離心泵輸出管線上的流量和壓力控制控制系統(tǒng)PCFC流量和壓力控制系統(tǒng)存在關(guān)聯(lián)，可采用控制器參數(shù)整定的方法，拉開各自的工作頻率。若流量控制重要，可使流量控制器敏感些（減小比例度，減小微分時(shí)間），這樣，系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)，流量系統(tǒng)快速調(diào)整，然后，壓力系統(tǒng)再緩慢控制。反之亦然。

7.3削弱或消除系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)的方法第73頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三

原則：系統(tǒng)開環(huán)總放大倍數(shù)必須為負(fù)值（保證負(fù)反饋）8單回路系統(tǒng)投運(yùn)和整定控制器正反作用的確定Gc(s)Gv(s)Go(s)Gm(s)R(s)E(s)Y(s)根據(jù)：對(duì)象Go(s)、控制閥Gv(s)、測(cè)量變送器Gm(s)的正反作用，保證：總符號(hào)為負(fù)，確定：控制器Gc(s)的符號(hào)。第74頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的正、負(fù)符號(hào)作如下規(guī)定：調(diào)節(jié)閥：氣開式取“+”氣關(guān)式取“-”；被控對(duì)象：若控制變量（通過控制閥的物料或能量）增加時(shí)，被控參數(shù)隨之增加取“+”；反之，則取“-”；變送器：輸出信號(hào)隨被測(cè)量增加而增大，取“+”；反之取“-”；調(diào)節(jié)器：測(cè)量輸入增加，調(diào)節(jié)器輸出增大（正作用）時(shí)取“+”；測(cè)量輸入增加，調(diào)節(jié)器輸出減?。ǚ醋饔茫r(shí)取“-”。75/49第75頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三調(diào)節(jié)器正反作用選擇原則：整個(gè)單回路構(gòu)成負(fù)反饋系統(tǒng)。

調(diào)節(jié)器符號(hào)（“+”或“－”）×執(zhí)行器符號(hào)（“+”或“－”）×變送器符號(hào)（“+”或“－”）×被控過程符號(hào)（“+”或“－”）=“－”76/49第76頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三例1加熱爐溫度控制系統(tǒng)

調(diào)節(jié)閥：氣開式，取“+”；被控對(duì)象：控制變量（通過調(diào)節(jié)閥的物料或能量）增加時(shí)，被控參數(shù)隨之增加，取“+”；變送器：取“+”；調(diào)節(jié)器符號(hào)（“+”或“－”）×執(zhí)行器符號(hào)（“+”）×變送器符號(hào)（“+”）×被控過程符號(hào)（“+”）=“－”調(diào)節(jié)器符號(hào)為“－”，系統(tǒng)構(gòu)成負(fù)反饋，即：調(diào)節(jié)器為反作用。77/49第77頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三例2液位控制系統(tǒng)

調(diào)節(jié)閥：氣開式，取“+”；被控對(duì)象：控制變量（通過調(diào)節(jié)閥的物料或能量）增加時(shí)，被控參數(shù)隨之減少，取“－”；變送器：取“+”；調(diào)節(jié)器符號(hào)（“+”或“－”）×執(zhí)行器符號(hào)（“+”）×變送器符號(hào)（“+”）×被控過程符號(hào)（“－”）=“－”調(diào)節(jié)器符號(hào)為“＋”，系統(tǒng)構(gòu)成負(fù)反饋，即：調(diào)節(jié)器為正作用作用。78/49第78頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三一般，對(duì)于儀表控制器，都帶有正反作用開關(guān)，對(duì)于計(jì)算機(jī)控制，可以通過程序設(shè)置

8單回路系統(tǒng)投運(yùn)和整定8.1控制系統(tǒng)投運(yùn)

●關(guān)鍵是自動(dòng)和手動(dòng)的切換要求，必須保證是無擾動(dòng)切換手動(dòng)：通過控制器，手動(dòng)給出控制器的輸出，手動(dòng)輸出自動(dòng)：控制器根據(jù)偏差，自動(dòng)計(jì)算給出控制器的輸出，自動(dòng)輸出無擾動(dòng)切換第79頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三手動(dòng)時(shí)，自動(dòng)輸出跟蹤手動(dòng)輸出自動(dòng)時(shí)，手動(dòng)輸出跟蹤自動(dòng)輸出8.1控制系統(tǒng)投運(yùn)雙向平衡無擾動(dòng)切換●

電動(dòng)III型、I系列、EK系列●電動(dòng)II型

一般，儀表控制器帶有自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)，計(jì)算機(jī)控制時(shí)，也必須設(shè)置這樣的開關(guān)第80頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三8.2控制系統(tǒng)整定目前基本控制器一般均為PID控制器（比例、積分、微分控制器）PID控制器整定，調(diào)節(jié)P、I、D參數(shù)，使得控制系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)達(dá)到滿意。一旦控制控制系統(tǒng)安裝到位，控制系統(tǒng)的品質(zhì)就取決于控制器的參數(shù)設(shè)置●整定的目的對(duì)象特性、控制方案、干擾的形式和大小、控制器參數(shù)整定選擇什么樣的控制系統(tǒng)性能指標(biāo)常見的，如4：1衰減等，根據(jù)不同的實(shí)際情況，有所不同。

第81頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三●整定方法兩類：理論計(jì)算和工程整定方法8.2控制系統(tǒng)整定●理論整定方法基于控制原理的計(jì)算方法（時(shí)域法、頻域法、根軌跡法等）例子：已知一廣義對(duì)象傳遞函數(shù)為：采用純比列控制器，過渡過程4:1衰減，求。第82頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三●工程整定方法理論整定方法，必須要求已知各個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，對(duì)于一般的實(shí)際問題，難于滿足。另外，理論計(jì)算也比較煩瑣，工程上一般不采用。工程整定方法，直接在閉合的控制回路中對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定。經(jīng)驗(yàn)方法，簡(jiǎn)單、方便，易于掌握，工程實(shí)際中廣泛采用。1.8.2控制系統(tǒng)整定第83頁，共94頁，2023年，2月20日，星期三（1）臨界比例度法步驟：

●系統(tǒng)閉環(huán)

●TI最大、TD最?。]有積分、微分作用）

●比例度δ放到100%（K=1），由大往小逐漸改變，每改變一次，通過設(shè)定值的改變給控制系統(tǒng)施加階躍干擾，觀察輸出Y的變化