過(guò)程控制系統(tǒng)與儀表知識(shí)點(diǎn)歸納

1、 識(shí)點(diǎn)歸納 過(guò)程控制系統(tǒng)與儀 昌團(tuán)文件發(fā)布號(hào)：（9 - -11V V ：5 :5 : 贏-MWUB-WUNN-INNULPr _. 6 : f*a 檢測(cè)的基本方法：（1）接觸式與非接觸式；（2）直接、間接與組合測(cè)量；（3）偏差式.零位式 與微差式測(cè)量。 檢測(cè)儀表的組成；傳感器，變送器，顯示儀表，傳輸通道 絕對(duì)誤差:被測(cè)量的測(cè)量值（xi）與真值（xO）之差。即A二xi- xO 系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差 溫標(biāo)三要素：溫度計(jì).固定點(diǎn)和內(nèi)插方程 溫標(biāo)不是溫度標(biāo)準(zhǔn)，而是溫度標(biāo)尺的簡(jiǎn)稱 測(cè)溫方法及分類：（1）接觸式：測(cè)溫元件與被測(cè)對(duì)象接觸，依靠傳熱和對(duì)流進(jìn)行熱交換。 （2）非接觸式：測(cè)溫元件不與被測(cè)對(duì)

2、象接觸，而是通過(guò)熱輻射進(jìn)行熱交換，或測(cè)溫元件接 收被測(cè)對(duì)象的部分熱輻射能，由熱輻射能大小推出被測(cè)對(duì)象的溫度。 熱電偶測(cè)溫原理兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料A和B組成閉合回路，如果兩個(gè)結(jié)合點(diǎn)處的 溫度不相等，則回路中就會(huì)有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng)。 熱電勢(shì)由兩部分組成：溫差電勢(shì)和接觸電勢(shì)。 熱電動(dòng)勢(shì)（1）只有用兩種不同性質(zhì)的材料才能組成熱電偶，且兩端溫度必須不同：（2）熱電 勢(shì)的大小，只與組成熱電偶的材料和材料兩端連接點(diǎn)處的溫度有關(guān)，與熱電偶絲的大小尺 寸及沿程溫度分布無(wú)關(guān)。 熱電偶的基本定律（一）均質(zhì)材料定律（二）中間導(dǎo)體定律（三）中間溫度定律（四）參考電極定 熱電偶結(jié)構(gòu)：熱電極.絕緣套管、

3、保護(hù)管和接線盒S、R. B三種熱電偶均由和錯(cuò)合 金制成，稱貴金屬熱電偶。K. N、T、E、J五種熱電偶，是由線.珞、硅、銅.鋁.a、 鎂、鉆等金屬的合金制成，稱為廉價(jià)金屬熱電偶 熱電偶的冷端補(bǔ)償：冰點(diǎn)法，計(jì)算法，冷端補(bǔ)償器法，補(bǔ)償導(dǎo)線法可將熱電偶的參比端移 到離被測(cè)介質(zhì)較遠(yuǎn)且溫度比較穩(wěn)定場(chǎng)合 補(bǔ)償原理：不平衡電動(dòng)勢(shì)Uba補(bǔ)償（抵消）熱電偶因冷端溫度波動(dòng)引起的誤差。 壓力檢測(cè)方法：(1)彈性力平衡法(2)重力平衡方法(3)機(jī)械力平衡方法(4)物性測(cè)量方 彈性元件：彈贊管，彈性膜片，波紋管 霍爾壓力傳感器：屬于位移式壓力(差壓)傳感器。它是利用霍爾效應(yīng)，把壓力作用所產(chǎn)生 的彈性元件的位移轉(zhuǎn)變成電勢(shì)

4、信號(hào)，實(shí)現(xiàn)壓力信號(hào)的遠(yuǎn)傳。 壓電式傳感器：是一種典型的發(fā)電型傳感器。它以某些電介質(zhì)的壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)，將被測(cè) 量轉(zhuǎn)換成電荷和電壓，完成由非電量到電量的轉(zhuǎn)換過(guò)程。 壓電效應(yīng)：壓電材料在沿一定方向受到壓力或拉力作用時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，并在其 表面上產(chǎn)生電荷；而且在去掉外力后，它們乂重新恢復(fù)到原來(lái)的不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱 之為壓電效應(yīng)。 熱電偶式真空計(jì)：利用發(fā)熱絲周圍氣體的導(dǎo)熱率與氣體的稀薄程度(真空度)間的關(guān)系。 流量計(jì)類型：速度式流量計(jì)，容積式流量計(jì)節(jié)流裝置測(cè)量原理：當(dāng)流體連續(xù)流過(guò)節(jié)流孔 時(shí)，在節(jié)流件前后由于壓頭轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生壓差。 對(duì)于不可壓縮流體例如水， 節(jié)流前后流體的 密度保持不變。？Q=a

5、 AdV(2Zkp/P)? 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置：標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴與標(biāo)準(zhǔn)文丘里管 阿牛巴是一種均速流量探頭，配以差圧變送器和流量積算器而組成阿牛巴流量計(jì)，也屬于 差壓式流量測(cè)量?jī)x表，用來(lái)測(cè)量一般氣體、液體和蒸汽的流量 電磁流量計(jì)原理：被測(cè)流體垂直于磁力線方向流動(dòng)而切割磁力線時(shí)，在與流體流向和磁力 線垂直方向上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)Ex(伏)，Ex與體積流量Q的關(guān)系為: Ex=4B/(irD)QX10-8=KQ 利用傳感器測(cè)量管上對(duì)稱配置的電極引出感應(yīng)電勢(shì)，經(jīng)放大和 轉(zhuǎn)換處理后，儀表指示出流量值。 自動(dòng)控制：就是在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置(控制裝置)，使機(jī) 器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程(控制對(duì)象)的某

6、個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)(被控量)按照預(yù)定的規(guī)律自動(dòng)地運(yùn) 過(guò)程控制系統(tǒng)：以表征生產(chǎn)過(guò)程的參量為被控制量使之接近給定值或保持在給定范w內(nèi)的 H動(dòng)控制系統(tǒng)。 過(guò)程控制系統(tǒng)組成：對(duì)象，檢測(cè)元件及變送器，控制器，執(zhí)行器 過(guò)程控制系統(tǒng)的分類：定值控制系統(tǒng)、程斥控制系統(tǒng)與隨動(dòng)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo):衰減比m最大偏差或超調(diào)量，余差C,穩(wěn)定時(shí)間，震蕩周期或頻率 自衡的非振蕩過(guò)程：在階躍作用下，被控變量無(wú)須外加任何控制作用、不經(jīng)振蕩過(guò)程能逐 漸趨于新的狀態(tài)的性質(zhì)，稱自衡的非震蕩過(guò)程。 無(wú)自衡非振蕩過(guò)程：如果不依靠外加控制作用，不能建立起新的物料平衡狀態(tài)，這種特性 有自衡的振蕩過(guò)程：在階躍作用下，被控變量出現(xiàn)衰減振

7、蕩過(guò)程，最后趙于新的穩(wěn)態(tài)值, 稱為有自衡的振蕩過(guò)程。 具有反向特性的過(guò)程：有少數(shù)過(guò)程會(huì)在階躍作用下，被控變量先降后升，或先升后降，即 起始時(shí)的變化方向與最終的變化方向相反。 對(duì)象特性的參數(shù)：（一）放大系數(shù)K放大系數(shù)K是一個(gè)靜態(tài)特性參數(shù)，只與被控量的變化過(guò) 程起點(diǎn)與終點(diǎn)有關(guān)，而與被控量的變化過(guò)程沒(méi)有關(guān)系。（二）時(shí)間常數(shù)Tc時(shí)間常數(shù)Tc是 說(shuō)明被控量變化快慢的參數(shù)，其值等于系統(tǒng)阻值R與容量C的乘積（三）滯后時(shí)間T對(duì)象 在受到擾動(dòng)作用后，被控量不是立即變化，而是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才開始變化，這個(gè)時(shí)間就 稱為滯后時(shí)間 被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型：模型分類：動(dòng)態(tài)與靜態(tài)模型；參數(shù)模型與非參數(shù)模型。建模方法 機(jī)理建模：

8、實(shí)驗(yàn)建模 變送器在自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)中的作用，是將各種工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以供 顯示、記錄或控制之用。 溫度變送器其作用是將熱電偶.熱電阻的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的信號(hào)，輸出給顯示儀 表或控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的顯示、記錄或自動(dòng)控制 差壓變送器用于防止管道中的介質(zhì)直接進(jìn)入變送器里，感壓膜片與變送器之間靠注滿流體 的毛細(xì)管連接起來(lái)。它用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的液位.流量和壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成 420niA DC信號(hào)輸出。 被控量的選擇原則：（1）作為被控量，必須能夠獲得檢測(cè)信號(hào)并有足夠大的靈敏度，滯 后要小（2）必須考慮工藝生產(chǎn)的合理性和儀表的現(xiàn)狀，檢測(cè)點(diǎn)的選取必須合適。（3）以 產(chǎn)品質(zhì)量指

9、標(biāo)為被控量（4）以工藝控制指標(biāo)為被控量 操縱量的選擇原則：（1）控制通道對(duì)象放大系數(shù)適當(dāng)?shù)卮笮?，時(shí)間常數(shù)適中，純滯后越小 越好：（2）擾動(dòng)通道對(duì)象的放大系數(shù)應(yīng)盡可能小，時(shí)間常數(shù)應(yīng)盡可能大；（3）擾動(dòng)作用點(diǎn)應(yīng) 盡量靠近控制閥或遠(yuǎn)離檢測(cè)元件，增大擾動(dòng)通道的容量滯后，可減少對(duì)被控量的影響; （4）操縱量的選擇不能單純從自動(dòng)控制的角度出發(fā)，還必需考慮生產(chǎn)工藝的合理性、經(jīng)濟(jì) 性。 前饋控制是指按照擾動(dòng)產(chǎn)生校正作用的控制方法?；驹恚簻y(cè)取進(jìn)入過(guò)程的擾動(dòng)量（外 界擾動(dòng)和設(shè)定值變化），并按照其信號(hào)產(chǎn)生合適的控制作用去改變控制量，己抵消（補(bǔ)償） 擾動(dòng)對(duì)被控量的影響。 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成：丄業(yè)控制計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)

10、過(guò)程 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：1操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)2直接數(shù)字控制系統(tǒng)3監(jiān)督控制系統(tǒng)4數(shù)據(jù)采集與 監(jiān)視控制系統(tǒng)5集散控制系統(tǒng)6現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)7計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的 PLC的基本特點(diǎn)：1可靠性高.抗干擾能力強(qiáng)；2設(shè)計(jì)、安裝容易，接線簡(jiǎn)單，維護(hù)方便; 3編程簡(jiǎn)單、使用方便：4模塊品種豐富、通用性好、功能強(qiáng)；5體積小、重量輕、能耗 低，易于實(shí)現(xiàn)H動(dòng)化。 集散控制系統(tǒng)DCS就是以微處理器為基礎(chǔ)的集中分散型控制系統(tǒng)。 分級(jí)：1分散過(guò)程控制級(jí)2集中操作監(jiān)控級(jí)3綜合信息管理級(jí) *1操作員站2現(xiàn)場(chǎng)控制站3工程師站4服務(wù)器和其它功能站 DCS功能特點(diǎn)：（

11、1）分散控制，集中管理；（2）硬件積木化，軟件模塊化；（3）采用局域網(wǎng)通 信技術(shù)；（4）完善的控制功能；（5）管理能力強(qiáng)；（6）安全可靠性高；（7）高性能/價(jià)格比。 DDZn與HI區(qū)別：DDZ-II型是分立元件放大器，主輸出05V,輔助輸出010mA,這樣 故障輸出0和零點(diǎn)輸出0就分辨不出來(lái)；III型是集成電路放大器，主輸出420niA,輔助 輸出15V,可以分辨出故障輸出0和零位輸出0 （實(shí)際輸出是IV或者4mA）。而且超量 程可以輸出3. 8mA和20. 8mA。這樣儀表檢修工容易判斷是否故障。 PID參數(shù)特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)、控制規(guī)律：P （靈敏簡(jiǎn)單，只有一個(gè)整定參數(shù)但存在謀差）PI （消 除靜差

12、靈敏，但對(duì)滯后較大對(duì)象，調(diào)節(jié)慢且效果不好）PD （增進(jìn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，調(diào)小 比例度加快調(diào)節(jié)過(guò)程減小動(dòng)態(tài)偏/靜差，系統(tǒng)對(duì)高頻干擾特別明顯，輸出易夾雜高頻干 擾）PID （綜合了各類調(diào)節(jié)作用的優(yōu)點(diǎn)所以有更高的調(diào)節(jié)質(zhì)量，對(duì)于滯后大，負(fù)荷大的對(duì) 象，用復(fù)雜控制系統(tǒng)） PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)Kp、7。對(duì)控制性能各有什么影響？（1）比例增益反映比例作用的強(qiáng) 弱，Kp越大，比例作用越強(qiáng)，反之亦然。比例控制克服干擾能力較強(qiáng)、控制及時(shí)、過(guò)渡時(shí) 間短，但在過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)存在余差（2）積分時(shí)間7；反映積分作用的強(qiáng)弱，歸越小，積分作 用越強(qiáng)，反之亦然。積分作用會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，但在過(guò)渡過(guò)程結(jié)束時(shí)無(wú)余差；（3）微 分時(shí)

13、間G反映積分作用的強(qiáng)弱越大，積分作用越強(qiáng)，反之亦然。微分作用能產(chǎn)生超前 的控制作用，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時(shí)間；但對(duì)噪聲干擾有放大作用。 檢測(cè)儀表的基本技術(shù)指標(biāo) a絕對(duì)誤差:檢測(cè)儀表的指示值X與被測(cè)量真值X t之間存在的差值稱為絕對(duì)誤差A(yù)。表示 為： A=X-Xt b基本誤差：基本誤差是一種簡(jiǎn)化的相對(duì)誤差，乂稱引用謀差或相對(duì)百分課差。 基本誤差5 =最大學(xué)?誤差亠7100% 定義為： 儀表量程 C精確度（精度）為了便于量值傳遞，國(guó)家規(guī)定了儀表的精確度（精度）等級(jí)系列。如 0.5級(jí)，1.0級(jí)，1.5級(jí)等。儀表精度的確定方法：將儀表的基本誤差去掉“土”號(hào)及 “”號(hào)，套入規(guī)定的儀表精度等級(jí)系列。 d

14、靈敏度和分辨率：靈敏度表示指針式測(cè)量?jī)x表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的敏感程度，常以儀表輸 出（如指示裝置的直線位移或角位移）與引起此位移的被測(cè)參數(shù)變化量之比表示：S=AY/ AX （S 一儀表靈敏度；AY -儀表指針位移的距離（或轉(zhuǎn)角）；AX 一引起AY的被測(cè) 參數(shù)變化量。）分辨率表示儀表顯示值的精細(xì)程度。分辨力是指儀表能夠顯示的、最小被 測(cè)值。 e變差：在外界條件不變的情況下，同一儀表對(duì)被測(cè)量進(jìn)行往返測(cè)量時(shí)（正行程和反行 正反行程最大差值 變差二 - X100% 程），產(chǎn)生的最大差值與測(cè)量范圍之比稱為變差。 fi 程 造成變差 的原因:傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間存在的間隙和摩擦力：彈性元件的彈性滯后等。正反行程測(cè)量：將

15、規(guī) 定的輸入信號(hào)平穩(wěn)地按增大或減小方向輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室（或定位器），測(cè)量各點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的 行程值，計(jì)算出實(shí)際信號(hào)一行程關(guān)系同理論關(guān)系之間關(guān)系 f響應(yīng)時(shí)間：當(dāng)用儀表對(duì)被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，被測(cè)量突然變化以后，儀表指示值總是要經(jīng) 過(guò)一段時(shí)間后才能準(zhǔn)確地顯示出來(lái)。這段時(shí)間稱為響應(yīng)時(shí)間。 氣開、氣關(guān)式選擇依據(jù)：按控制信號(hào)中斷時(shí)，保證生產(chǎn)設(shè)備安全的原則確定。 調(diào)節(jié)閥正反作用的選擇是在調(diào)節(jié)閥氣開氣關(guān)確定后，其確定原則是：使整個(gè)回路構(gòu)成負(fù)反 饋系統(tǒng)。 簡(jiǎn)述“積分飽和現(xiàn)象”產(chǎn)生的內(nèi)因和外因。什么是積分飽和現(xiàn)象？積分飽和現(xiàn)象如何消 除： 內(nèi)0:控制器包含積分控制作用，外因：控制器長(zhǎng)期存在偏差。在偏差長(zhǎng)期存在的條件 下，

16、控制器輸出會(huì)不斷增加或減小，直到極限值引起積分飽和。 積分飽和：具有積分作用的控制器在單方向偏差信號(hào)的長(zhǎng)時(shí)間作用下，其輸出達(dá)到輸出范 圍上限值或下限值以后，積分作用將繼續(xù)進(jìn)行，從而使控制器脫離正常工作狀態(tài)。消除： 1采用積分分離的方法，將PID調(diào)解分開執(zhí)行2對(duì)積分調(diào)節(jié)器設(shè)置輸出高低限幅，達(dá)到限 幅時(shí)暫時(shí)切除積分作用（使其跟蹤），待偏差減小后再投入 溫度傳感器 雙金屬片：用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊接在一起制成雙金屬片。受熱后由于兩 金屈片的膨脹長(zhǎng)度不同而產(chǎn)生彎曲。若將雙金屬片制成螺旋形，當(dāng)溫度變化時(shí)，螺旋的白 由端便圍繞著中心軸偏轉(zhuǎn)，帶動(dòng)指針在刻度盤上指示出相應(yīng)溫度值。 壓力式：利用封閉容

17、器中的介質(zhì)壓力隨溫度變化的現(xiàn)象來(lái)測(cè)溫。原理：封閉容器中的液 體氣體或低沸點(diǎn)液體的飽和蒸汽，受熱后體積膨脹，壓力增大。 熱電偶：根據(jù)熱電效應(yīng)，將兩種不同的導(dǎo)體接觸并構(gòu)成回路，若兩個(gè)接點(diǎn)溫度不同，回 路中產(chǎn)生熱電勢(shì)。通過(guò)測(cè)量熱電偶輸出的熱電勢(shì)測(cè)量溫度利。 熱電阻：利用金屬電阻值或半導(dǎo)體電阻值隨溫度變化的性質(zhì)測(cè)溫。 定值、隨動(dòng)、前饋、程序控制系統(tǒng)（特點(diǎn)、概念） maxmax 定值：在定值控制系統(tǒng)中設(shè)定值是恒定不變的，引起系統(tǒng)被控參數(shù)變化的就是擾動(dòng)信 號(hào)。 隨動(dòng)：設(shè)定值隨時(shí)可能變化。 前饋控制的原理：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，立即將其測(cè)量出來(lái)，通過(guò)前饋控制器，根據(jù)擾動(dòng) 量的大小改變控制變量，以抵消擾動(dòng)對(duì)被控參

18、數(shù)的影響。 前饋控制的特點(diǎn)： 前饋控制器是按是按照干擾的大小進(jìn)行控制的，稱為“擾動(dòng)補(bǔ)償”。如果補(bǔ)償精確， 被調(diào)變量不會(huì)變化，能實(shí)現(xiàn)“不變性”控制。 前饋控制是開環(huán)控制，控制作用兒乎與干擾同步產(chǎn)生，是事先調(diào)節(jié)，速度快。 前饋控制器的控制規(guī)律不是PID控制，是由對(duì)象特性決定的。 前饋控制只對(duì)特定的干擾有控制作用，對(duì)其它干擾無(wú)效。 程序：設(shè)定值按預(yù)定的時(shí)間程序變化。 過(guò)渡過(guò)程的品質(zhì)指標(biāo) 衰減比：等于兩個(gè)相鄰的同向波峰值之比n； （4-10） 過(guò)渡過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差：對(duì)于定值控制系統(tǒng)，是指被控參數(shù)偏離設(shè)定值的最大值A(chǔ)： 超調(diào)量：第一個(gè)波峰值”與最終穩(wěn)態(tài)值y （）之比的百分?jǐn)?shù) b； 殘余偏差C：過(guò)渡過(guò)程

19、結(jié)束后，被控參數(shù)所達(dá)到的新穩(wěn)態(tài)值y（0O）與設(shè)定值之間的偏差 C稱為殘余偏差，簡(jiǎn)稱殘差； 調(diào)節(jié)時(shí)間：從過(guò)渡過(guò)程開始到過(guò)渡過(guò)程結(jié)束所需的時(shí)間； 振蕩頻率：過(guò)渡過(guò)程中相鄰兩同向波峰（或波谷）之間的時(shí)間間隔叫振蕩周期或工作周 期，其倒數(shù)稱為振蕩頻率； 峰值時(shí)間：過(guò)渡過(guò)程開始至被控參數(shù)到達(dá)第一個(gè)波峰所需要的時(shí)間。 現(xiàn)場(chǎng)總線：連接智能測(cè)量與控制設(shè)備的全數(shù)字式、雙向傳輸、具有多節(jié)點(diǎn)分支結(jié)構(gòu)的通信 線路?，F(xiàn)場(chǎng)總線，是指將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如數(shù)字傳感器、變送器執(zhí)行器等）與工業(yè)過(guò)程控制單 元、現(xiàn)場(chǎng)操作站等互連而成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。具有全數(shù)字化、分散、雙向傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，是工 業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)向現(xiàn)場(chǎng)級(jí)發(fā)展的產(chǎn)物。 調(diào)節(jié)閥的流量特性；調(diào)

20、節(jié)閥的流量特性指介質(zhì)流過(guò)閥門的相對(duì)流量與相對(duì)開度之間的關(guān) 系： 為相對(duì)流量，即調(diào)節(jié)閥某一開度的流量與全開流量之比； 為相對(duì)開度，即調(diào) 節(jié)閥某一開度的行程與全行程之比。 若閥門前后壓差保持不變/總是變化（理想/工作）特性。（直線/等百分比（對(duì)數(shù)）/快開 流量特性） 過(guò)程控制系統(tǒng)各個(gè)部分組成作用 控制器或調(diào)節(jié)器的作用是把被控變量的測(cè)量值和給定值進(jìn)行比較，得出偏差后，按一定的 調(diào)節(jié)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，輸出控制信號(hào)，以推動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行白動(dòng)調(diào)節(jié)。執(zhí)行 器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要組成部分，作用是將控制器送來(lái)的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行動(dòng)作， 從而操縱進(jìn)入設(shè)備的能量，將被控變量維持在所要求的數(shù)值上或一定的范圍

21、內(nèi)。檢測(cè)變送 器是把傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)（或?qū)鞲衅鬏斎氲姆请娏哭D(zhuǎn)換成 電信號(hào)同時(shí)放大以便供遠(yuǎn)方測(cè)量和控制的信號(hào)源）的轉(zhuǎn)換器。 單回路控制系統(tǒng)參數(shù)整定步驟方法： I、 穩(wěn)定邊界法（臨界比例度法）：屬于閉環(huán)整定方法，根據(jù)純比例控制系統(tǒng)臨界振蕩試 驗(yàn)所得數(shù)據(jù)（臨界比例度Pm和振蕩周期Tm）,按經(jīng)驗(yàn)公式求出調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)。置調(diào) 節(jié)器Ti一 8, Td二0,比例度P較大值，將系統(tǒng)投入運(yùn)行。逐漸減小P ,加干擾觀察， 直到出現(xiàn)等幅減振蕩為止。記錄此時(shí)的臨界值Pm和Tm。 根據(jù)Pm和Tm,按經(jīng)驗(yàn)公式 計(jì)算出控制器的參數(shù)整定值。 1） .在閉環(huán)控制系統(tǒng)里，將控制器置于純比例作用下（r

22、= 8, ” =0）,從小到大逐漸增 大控制器的比例增益KC,直到出現(xiàn)等幅振蕩曲線為止。 2） .此時(shí)的比例度稱為臨界比例度心，相鄰兩個(gè)波峰間的時(shí)間間隔，稱為臨界振蕩周期 訃據(jù)此確定控制器參數(shù)。 3）.根據(jù)艮和：值，采用經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算出調(diào)節(jié)器各個(gè)參數(shù)。 II、 衰減曲線狂 也屬于閉環(huán)整定方法，但不需要尋找等幅振蕩狀態(tài)，只需尋找最佳衰 減振蕩狀態(tài)即可。 （1） 把調(diào)節(jié)器設(shè)成比例作用（Ti二 8, Td=0）置于較大比例度，投入自動(dòng)運(yùn)行。 （2） 在穩(wěn)定狀態(tài)下，階躍改變給定值（通常以5%為宜），觀察調(diào)節(jié)過(guò)程曲線。 （3） 適當(dāng)改變比例度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，到出現(xiàn)滿意的衰減曲線為止。 記下此時(shí)的比例度P

23、s及周期Ts。n=10:l時(shí)，記P S及Ts IV響應(yīng)曲線法 屬于開環(huán)整定方法。以被控對(duì)象控制通道的階躍響應(yīng)為依據(jù)，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式求取調(diào)節(jié)器 的最佳參數(shù)整定值。 方法：不加控制作用，作控制通道特性曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得響應(yīng)曲線，找出廣義對(duì)象的特 性參數(shù)K0、TO、TO, V經(jīng)驗(yàn)法 憑經(jīng)驗(yàn)湊試。其關(guān)鍵是“看曲線，調(diào)參數(shù)”。在閉環(huán)的控制系統(tǒng)中，憑經(jīng)驗(yàn)先將控制器 參數(shù)放在一個(gè)數(shù)值上，通過(guò)改變給定值施加干擾，在記錄儀上觀察過(guò)渡過(guò)程曲線，根據(jù) P、TI、TD對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響為指導(dǎo)，對(duì)比例度P 、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD逐個(gè) 整定，直到獲得滿意的曲線為止。 經(jīng)驗(yàn)法的方法簡(jiǎn)單，但必須清楚控制器參數(shù)變化對(duì)過(guò)渡過(guò)程

24、曲線的影響關(guān)系。在缺乏實(shí)際 經(jīng)驗(yàn)或過(guò)渡過(guò)程本身較慢時(shí)，往往較為費(fèi)時(shí)。 串級(jí)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路，形成內(nèi)外環(huán)。主變量是工藝要求控制的變量，副變 量是為了更好地控制主變量而選用的輔助變量。 主（定值）、副（隨動(dòng)控制系統(tǒng)）調(diào)節(jié)器是串聯(lián)工作的，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的 給定值。系統(tǒng)通過(guò)副調(diào)節(jié)器輸出控制執(zhí)行器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)主參數(shù)的定值控制串級(jí)控制系 統(tǒng)，就是采用兩個(gè)控制器串聯(lián)工作，主控制器的輸出作為副控制器的設(shè)定值，由副控制器 的輸出去操縱調(diào)節(jié)閥，從而對(duì)主被控變量具有更好的控制效果。 建立串級(jí)控制數(shù)學(xué)模型； 1. 主回路設(shè)計(jì):主回路設(shè)計(jì)與單回路控制系統(tǒng)一樣 2. 副回路的選擇:副回路設(shè)計(jì)中，最重要的是選擇副回路的被控參數(shù)（串級(jí)系統(tǒng)的副參 數(shù)）。副參數(shù)的選擇一般應(yīng)遵循下面兒個(gè)原則： 主、副變量有對(duì)應(yīng)關(guān)系副參數(shù)的選擇必須使副回路