高等過程控制-第1章緒論

1、一、什么是過程控制？一、什么是過程控制？ 工業(yè)生產(chǎn)過程工業(yè)生產(chǎn)過程 指原材料經(jīng)過若干加工步驟轉變成產(chǎn)品并具有一定生指原材料經(jīng)過若干加工步驟轉變成產(chǎn)品并具有一定生 產(chǎn)產(chǎn) 規(guī)模的過程。規(guī)模的過程。 工業(yè)生產(chǎn)過程可分為工業(yè)生產(chǎn)過程可分為： 連續(xù)生產(chǎn)過程和離散生產(chǎn)過程；連續(xù)生產(chǎn)過程和離散生產(chǎn)過程； 連續(xù)生產(chǎn)過程連續(xù)生產(chǎn)過程 、離散生產(chǎn)過程、離散生產(chǎn)過程 和和 間歇生產(chǎn)過程間歇生產(chǎn)過程（批量生產(chǎn)過程）。（批量生產(chǎn)過程）。工業(yè)生產(chǎn)過程的目標工業(yè)生產(chǎn)過程的目標 在可能獲得的原料和能源在可能獲得的原料和能源條件條件下，以下，以最經(jīng)濟最經(jīng)濟的途徑將的途徑將原材料加工成原材料加工成預期預期的的合格產(chǎn)品合格產(chǎn)品。過

2、程控制主要是指連續(xù)過程工業(yè)的過程控制過程控制主要是指連續(xù)過程工業(yè)的過程控制過程控制的任務過程控制的任務： 在充分了解生產(chǎn)過程的工藝流程和動靜態(tài)特性基礎基礎上，應用理論對系統(tǒng)進行分析與綜合，以生產(chǎn)過程中物流變化信息量作為被控量，選用適宜的技術手段，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制目標。二、什么是高等過程控制？二、什么是高等過程控制？ 為實現(xiàn)上述為實現(xiàn)上述工業(yè)生產(chǎn)過程的目標工業(yè)生產(chǎn)過程的目標 工業(yè)自動化工業(yè)自動化 現(xiàn)代化大型企業(yè)過程控制已采用先進的現(xiàn)代化大型企業(yè)過程控制已采用先進的DCS系統(tǒng)系統(tǒng)但是但是 絕大多數(shù)控制回路仍采用絕大多數(shù)控制回路仍采用PID控制控制 （Proportional Integral a

3、nd Differential） 據(jù)報道：據(jù)報道：85%95%控制回路采用傳統(tǒng)控制回路采用傳統(tǒng)PID控制；控制； 約約5%15%控制回路控制回路PID控制控制不能奏效或效果不好不能奏效或效果不好 Why？Reason ：過程本身存在的特點：過程本身存在的特點2、高等過程控制的概念、高等過程控制的概念圖圖2 CIPS遞階遞階 體系結構體系結構綜合性能指標單項性能指標時域指標頻域指標靜態(tài)偏差y()或e()最大動態(tài)偏差ym或超調量 衰減率衰減比n 控制過程時間ts 其它指標調節(jié)時間調節(jié)時間 tS靜態(tài)偏差靜態(tài)偏差y( )或或e( ) 最大動態(tài)偏差最大動態(tài)偏差ym或超調量或超調量 衰減率衰減率 衰減比衰減比n 時域指標時域指標 %1001yy4.衰減率衰減比n 衰減率是指每經(jīng)過一個波動周期，被調量波動幅值減少的百分數(shù)。 式中 y1偏離穩(wěn)態(tài)值的第一個波峰幅值； y3偏離穩(wěn)態(tài)值的第三個波峰幅值。 它常被工程上用來描述過渡過程為衰減振蕩時的衰減速度。131311yyyyy 0 0 0 00 0 1 1 0.750.90 誤差積分準則誤差積分準則 單位階躍輸入作用下，系