自动控制系统概述.ppt
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1、化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院1qq第一节第一节 自动控制系统的组成自动控制系统的组成qq第二节第二节 自控系统的方块图自控系统的方块图qq第三节第三节 自控系统的分类自控系统的分类qq第四节第四节 过渡过程和品质指标过渡过程和品质指标qq第五节第五节 工艺管道及控制流程图工艺管道及控制流程图第一章第一章 自动控制系统概述自动控制系统概述 训材田政峦乘信隆控所译盾蛋输松留塞庶霍但诧丢昂也构浴滴胎踩拐抖激自动控制系统概述自动控制系统概述化工仪表及自动化化工仪表及自动化
2、化工仪表及自动化化工仪表及自动化南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院2第一节第一节 自动控制系统的组成自动控制系统的组成液位的人工控制液位的人工控制进进料料口口执执行行器器变变送送器器控控控控制制制制器器器器(控控控控制制制制仪仪仪仪表表表表)眼看眼看眼看眼看脑想脑想脑想脑想手动手动手动手动检测检测检测检测运算运算运算运算执行执行执行执行液位的自动控制液位的自动控制贝疡滔托伦樱圈闰晃律纳维冠择勺诊女岔愧络徘圃轻痢信横悟馁龄全球因自动控制系统概述自动控制系统概述化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化南京航空航天
3、大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院3进进料料口口执执行行器器变变送送器器调调调调节节节节器器器器 进进料料口口执执行行器器变变送送器器控控控控制制制制站站站站搔梦诅粱颁垣拥耪扶备脊厕商锯缆哆裴杂氟阿拯胜智投伐锗汹拍纂乙梨舆自动控制系统概述自动控制系统概述化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院4控制系统的控制系统的控制系统的控制系统的 4 4 4 4 个基本环节:个基本环节:个基本环节:个基本环节:被控对象被控对象被控对象被控
4、对象、检测仪表检测仪表检测仪表检测仪表(测量变送环节测量变送环节测量变送环节测量变送环节)、控制器控制器控制器控制器、执行器执行器执行器执行器几个常用术语几个常用术语几个常用术语几个常用术语 :(1 1 1 1)被控对象被控对象被控对象被控对象 需要实现控制的设备、机械或生产过程称为被控对象。需要实现控制的设备、机械或生产过程称为被控对象。需要实现控制的设备、机械或生产过程称为被控对象。需要实现控制的设备、机械或生产过程称为被控对象。(2 2 2 2)被控变量被控变量被控变量被控变量 对象内要求保持一定数值(或按规律变化)的物理量。对象内要求保持一定数值(或按规律变化)的物理量。对象内要求保持
5、一定数值(或按规律变化)的物理量。对象内要求保持一定数值(或按规律变化)的物理量。(3 3 3 3)操纵变量操纵变量操纵变量操纵变量 受执行器控制,用以使被控变量保持一定数值、起控制受执行器控制,用以使被控变量保持一定数值、起控制受执行器控制,用以使被控变量保持一定数值、起控制受执行器控制,用以使被控变量保持一定数值、起控制 (控制变量)(控制变量)(控制变量)(控制变量)作用的变量称为操纵变量(控制变量)。作用的变量称为操纵变量(控制变量)。作用的变量称为操纵变量(控制变量)。作用的变量称为操纵变量(控制变量)。(4 4 4 4)干干干干 扰扰扰扰 除操纵变量除操纵变量除操纵变量除操纵变量,
6、作用于对象并引起被控变量变化的其他因素作用于对象并引起被控变量变化的其他因素作用于对象并引起被控变量变化的其他因素作用于对象并引起被控变量变化的其他因素.(5 5 5 5)给给给给 定定定定 值值值值 工艺规定被控变量所要保持的数值工艺规定被控变量所要保持的数值工艺规定被控变量所要保持的数值工艺规定被控变量所要保持的数值。(6 6 6 6)偏偏偏偏 差差差差 设定值与测量值之差。设定值与测量值之差。设定值与测量值之差。设定值与测量值之差。品撇件径樱剂扦说铜拿老养涤屏澄谴础缅延詹殊想汲嚣弟霞寡功儡辫粒登自动控制系统概述自动控制系统概述化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动
7、化南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院5第二节第二节第二节第二节 自动控制系统的方块图自动控制系统的方块图自动控制系统的方块图自动控制系统的方块图二者存在一一对应关系!方块方块方块方块连线连线连线连线箭头箭头箭头箭头 进进料料口口蒸汽加热器温度控制系统蒸汽加热器温度控制系统蒸汽加热器温度控制系统蒸汽加热器温度控制系统进料流量变化进料流量变化进料温度的变化进料温度的变化加热蒸汽压力变化加热蒸汽压力变化加热器加热器出料口温度出料口温度 蒸汽流量的变化蒸汽流量的变化莲棺汽砍缚虽胎生乌柑私渍紊降陌洼泼境殖坎嘿初幸铰专邦朽态缔协砂衰自动控制系统
8、概述自动控制系统概述化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院6自动控制系统方块图:自动控制系统方块图:自动控制系统方块图:自动控制系统方块图:控制器控制器被控对象被控对象测量变送装置测量变送装置+SP执行器执行器控制器控制器+SP广义对象广义对象执行器、被控对象及测量变送环节统称为执行器、被控对象及测量变送环节统称为执行器、被控对象及测量变送环节统称为执行器、被控对象及测量变送环节统称为广义对象广义对象广义对象广义对象 固定因素固定因素补偿因素补偿因素扦读耸滓耿俯龚畏滁盖恩氧
9、识步抗譬预缄君苏乘琼论应幼边栈愚腹怂库伏自动控制系统概述自动控制系统概述化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院7系统运行的基本要求系统运行的基本要求系统运行的基本要求系统运行的基本要求:自动控制系统的(最)基本要求是系统运行必须是自动控制系统的(最)基本要求是系统运行必须是稳定稳定的的.反馈反馈反馈反馈:是控制系统的输出(即被控变量)通过测量变送返回是控制系统的输出(即被控变量)通过测量变送返回 到控制系统的输入端,并与设定值比较的过程。到控制系统的输入端,并与设定值比较的
10、过程。负反馈负反馈:反馈的结果使系统的输出减小的反馈类型。反馈的结果使系统的输出减小的反馈类型。e=x-z正反馈正反馈:反馈的结果使系统的输出增加的反馈类型。反馈的结果使系统的输出增加的反馈类型。e=x+z工业控制系统一般情况下都应为负反馈。工业控制系统一般情况下都应为负反馈。反馈与闭环反馈与闭环芦烦锡要晦笺舰粒健漓铬帝颠偏欢放痕韭零减跳炯植匠堰疵荒握种博黎笑自动控制系统概述自动控制系统概述化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院8 闭环闭环 闭环闭环闭环闭环系统的输出被反馈
11、到输入端并与设定值进行比较系统的输出被反馈到输入端并与设定值进行比较的系统称为闭环系统的系统称为闭环系统,此时系统根据偏差控制,此时系统根据偏差控制,直至消除偏差。直至消除偏差。控制器控制器被控对象被控对象测量变送装置测量变送装置+SP执行器执行器要实现自动控制,系统必须闭环要实现自动控制,系统必须闭环要实现自动控制,系统必须闭环要实现自动控制,系统必须闭环前提前提前提前提闭环控制系统稳定运行的必要条件是闭环控制系统稳定运行的必要条件是负反馈负反馈负反馈负反馈。馒零失擒萄醇鸟竖矫慧错呆异框实鸣淳校哇砰参疏惶鲍元挺貌辙性疡叔滋自动控制系统概述自动控制系统概述化工仪表及自动化化工仪表及自动化化工仪
12、表及自动化化工仪表及自动化南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院南京航空航天大学材料学院9 第三节第三节 自动控制系统的分类自动控制系统的分类(一)按(一)按设定值的特点设定值的特点设定值的特点设定值的特点区分区分:(按照需要控制的(按照需要控制的给定值给定值给定值给定值是否是否/如何变化来分类):如何变化来分类):1 1、定值控制系统、定值控制系统2 2、随动控制系统(自动跟踪系统)、随动控制系统(自动跟踪系统)3 3、程序控制系统(顺序控制系统)、程序控制系统(顺序控制系统)卑反避镐醒栖盗绕位衷氯馒景赋吴忱谋瞳活澈樱裹删耐帐衬紊佰谈羊立宅自动控制系统概述自
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