自动控制系统的基本概念

第一章，自动控制系统的基本概念。自动控制系统是指用一些自动控制装置,对生产中某些关键性参数进行自动控制，使它们在受到外界干扰(扰动) 的影响而偏离正常状态时,能够被自动地调节而回到工艺所要求的数值范围内。

第一章 自动控制系统的基本概念

• 二、化工自动化的主要内容
  • 自动检测系统
    • 利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示或记录
  • 自动保护系统
    • 对关键性参数进行自动保护
  • 自动操纵系统
    • 根据预先规定的步骤自动的对生产设备进行某种周期性操作
  • 自动控制系统
    • 当关键性参数受到外界干扰的影响而偏离正常状态时，自动控制系统能自动调节然后回到规定的数字范围内
• 四、自动控制系统的分类
  • 按系统的结构特点分类
    • 闭环控制系统
    • 开环控制系统
  • 按给定值信号特点分类
    • 定值控制系统
    • 随动控制系统
    • 程序控制系统
  • 按被控变量的类型分类
    • 压力控制系统
    • 流量控制系统
    • 液位控制系统
    • 温度控制系统
• 六、工艺控制流程图
  • 工艺管道及控制流程图
    • 在控制方案确定后，根据工艺设计给出的流程图按其流程顺序标注出相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号与联锁保护系统等，便成了工艺管道及控制流程图
  • 控制流程图中图例符号的规定
    • 图形符合
      • 测量点
      • 连接线
      • 仪表
    • 字母代号
    • 仪表位号
• 五、自动控制系统的过渡过程和品质指标
  • 控制系统的静态与动态
    • 稳态
      • 1.当输入恒定不变时，整个系统若能建立平衡，系统中各个环节将暂不动作他们的输出都处于相对静止状态。
      • 2.对于任何一个环节来说，都存在稳态，在保持平衡时的输出与输入关系称为环节的稳态特性。
    • 动态
      • 1.从干扰变化开始，经过控制，直到系统重新建立平衡，在这段时间内，整个系统的各个环节和信号都处于变动状态之中，所以这种状态叫作动态。
      • 2.对任何一个环节来说，当输人变化时，也引起输出的变化，其间的关系称为环节的动态特性。
  • 控制系统的过渡过程
    • 非周期衰减过程
    • 衰减振荡过程
    • 等幅振荡过程
    • 发散真的过程
  • 控制系统的品质指标
    • 最大偏差和超调量
      • 最大偏差是指在过渡过程中的第一个波的峰值
      • 超调量为第一个波的峰值与最终稳态值之差×100％
    • 衰减比
      • 振荡过程的第一个波的振幅与第二个波的振幅之比
    • 余差
      • 控制系统过渡过程终了时给定值x与被控变量稳态值y(∞)之差，即e=x-y(∞),其值可正可负。余差是个静态质量指标。
    • 过度时间
      • 系统从受到于扰作用发生变化开始，到建立新平衡所需时间即为过渡时间ts
    • 振荡周期或频率
      • 过渡过程同向两波峰(或波谷)之间的间隔时间叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率。在衰减比相同的条件下，振荡频率与过渡时间成反比，振荡频率越高,过渡时间越短。
  • 影响控制系统过渡过程品质的主要因素
    • 被控对象
    • 自动化装置
• 三、自动控制系统的基本组成及方块图
  • 基本组成
    • 人工控制
    • 自动控制系统
      • 测量元件与变送器（LT）
      • 控制器（LC）
      • 执行器
      • 被控对象
  • 方框图
• 一、概述
  • 化工自动化的含义
    • 利用自动化来管理生产过程的方法就是化工自动化
  • 工艺与仪表的关系
    • 工艺是基础，仪表是对生产过程的控制
  • 化工自动化的目的
    • 保障化工生产过程的安全和平稳
    • 达到预期的产量和质量
    • 尽可能地减少原材料和能源的消耗
    • 把生产对环境的危害降低到最小程度