簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)ppt課件-wenkub
2023-05-14 02:43:50 本頁(yè)面
【正文】 信號(hào)，直接控制能量或物料等介質(zhì)的輸送量 ，達(dá)到控制工藝參數(shù)的目的。 硬件 濾波， 軟件 濾波。 檢測(cè)變送環(huán)節(jié) ?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： 準(zhǔn)確、迅速和可靠 ?？刂乒こ谈耪? 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) 回顧 過(guò)程動(dòng)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)建模 ?建立數(shù)學(xué)模型的途徑 機(jī)理模型 (白箱 )、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?(黑箱 )、機(jī)理和經(jīng)驗(yàn) (灰箱 ) ?動(dòng)態(tài)特性對(duì)控制性能指標(biāo)的影響 ?過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性分析 階躍輸入條件下，過(guò)程響應(yīng)的特性； ?動(dòng)態(tài)過(guò)程的分類(lèi) 自衡非振蕩，無(wú)自衡非振蕩，衰減振蕩，反向特性； 增益，時(shí)間常數(shù)，時(shí)滯，擾動(dòng)，操縱變量，被控變量 第二章 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) 檢測(cè)變送環(huán)節(jié) ?檢測(cè)變送環(huán)節(jié)的性能 將 工業(yè)過(guò)程的參數(shù) （流量、壓力、溫度、物位、成分等）經(jīng) 檢測(cè)、變送 單元轉(zhuǎn)換為 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) 。 準(zhǔn)確 ：檢測(cè)元件和變送器能正確反映被控或被測(cè)變量，且誤差小； 迅速 ：能及時(shí)反應(yīng)被控變量或被測(cè)變量的變化； 可靠 ：能在環(huán)境工況下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行； 過(guò)程動(dòng)態(tài)特性和過(guò)程動(dòng)態(tài)建模 ?對(duì)檢測(cè)變送信號(hào)的處理 （ 1） 信號(hào)補(bǔ)償 熱電偶：冷端溫度補(bǔ)償； 熱電阻：線(xiàn)路電阻補(bǔ)償； 氣體流量：溫壓補(bǔ)償； 過(guò)程動(dòng)態(tài)特性和過(guò)程動(dòng)態(tài)建模 ?對(duì)檢測(cè)變送信號(hào)的處理 （ 2） 線(xiàn)性化 有些被控變量存在非線(xiàn)性， 非線(xiàn)性會(huì)造成控制系統(tǒng)的非線(xiàn)性 ，因此需要對(duì)檢測(cè)變送信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性化處理。 一階低通濾波； 一階高通濾波； 遞推平均濾波； 程序判別濾波； … 過(guò)程動(dòng)態(tài)特性和過(guò)程動(dòng)態(tài)建模 ?對(duì)檢測(cè)變送信號(hào)的處理 （ 4）信號(hào)處理 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)字運(yùn)算 獲得實(shí)際的被控變量數(shù)值。 控制閥的選擇 ?結(jié)構(gòu)形式及材質(zhì)的選擇 控制閥結(jié)構(gòu) : 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 將控制器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成直線(xiàn)位移或角位移，兩者之間成比例關(guān)系； 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線(xiàn)位移或角位移轉(zhuǎn)換成流通截面積的變化，從而控制操縱變量?？趶竭^(guò)大，控制閥可調(diào)比減小，控制性能變差；口徑過(guò)小，使閥的特性不好，也不適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。 控制閥的選擇 ?流量特性的選擇 工作流量特性： 理想流量特性： 控制閥兩端壓降恒定時(shí)的流量特性（出廠(chǎng)時(shí)提供的流量特性）； 控制閥兩端壓降變化時(shí)的流量特性（工作狀態(tài)下的流量特性）。 ? ? 2m a xm a x111 ?????? ????LLRRq ? ?QRL QRK vm axm ax11 ??vd q K q d l?流量與行程的關(guān)系式： 流量特性： 增益： 控制閥的選擇 ?流量特性的選擇 流量特性 快開(kāi)特性 單位行程變化引起的流量變化與此點(diǎn)的流量成反比。 控制器的控制算法 在生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制器是很重要的組成部分。 控制器的控制算法 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 08642024681012 e ( t )y ( t )u ( t )g ( t )有余差 ? ? 0( ) ( )cu t K e t u?? 控制器的控制算法 ?比例（ P）控制 spcspcscsspscsscscs uKKfKKrKufKrKyrKeKu ????????? )]([)(pcspspcspcsccscs KKfKrKKfKKrKKuKe ????????1111scs fKe ???110?sf0?sepcspcscs KKfKKrKu???10?sr1?pK余差現(xiàn)象： 比例增益 Kc對(duì)控制系統(tǒng)的影響 : Kc越大，余差越小，最大偏差也越小，但系統(tǒng)的振蕩也越劇烈，穩(wěn)定性變差。 積分作用降低系統(tǒng)穩(wěn)定性 ,要保持原有的穩(wěn)定裕度，增加了積分作用后，應(yīng)適當(dāng)減小比例增益 Kc。 控制器的控制算法 ?微分（ D）作用 微分作用的表達(dá)式： ???????? ??? ?dttdeTdtteTteKtu dtic)()(1)()(0dttdeTtud)()( ??????? ?? dt tdeTteKtu dc )()()(比例微分作用的表達(dá)式： 比例積分微分作用的表達(dá)式： 控制器的控制算法 t 偏差 e t
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