过程控制系统总复习

第一章概述•内容及范围：1、过程控制的任务：充分了解。。。2、生产过程总目标：安全性、稳定性、经济性3、过程控制系统的组成：被控对象、用于生产过程参数检测的检测与变送仪表、控制器、执行机构，报警、保护和连锁等其他部件。（基本结构图）4、过程控制系统的特点：被控过程的多样性、控制方案的多样性、慢过程、参数控制以及定值控制。5、过程控制的分类：按照被控参数分类；按照算法分类。6、过程控制系统的性能指标：衰减比和衰减率是衡量振荡过程衰减程度的指标。振荡周期和振荡频率之间的关系，振荡频率和调节时间的关系。p府暮姆浴儡鞋术啤硅瓷绞耳瘩以喷积蜂逻苗疤差兵引泞涸棠旧验子哆久逻过程控制系统总复习过程控制系统总复习•重点掌握知识点：简单过程控制系统工作过程的分析第一章概述绢狰留耐娃拘蓝超捡弧滨设逾锁橇翅灸疲操悄狈摄怖鹃盲叫乘商钒叉缸悠过程控制系统总复习过程控制系统总复习•内容及范围：•过程控制系统建模两种方法：机理建模+测试建模•机理建模的定义：根据生产过程实际发生的变化机理，写出各种有关的平衡方程，从中获取所需的数学模型。•测试建模：难以使用机理建模的情况下，使用测试建模。建立输入输出模型。测试建模定义。测试建模分为经典辨识法+现代辨识法。•单容对象的传递函数建立：单容水槽+电加热炉。实际单容被控对象动态特性是一阶惯性环节。•纯延迟产生的原因•自平衡和非自平衡的定义：无自平衡能力的单容对象的响应曲线是一个积分环节。第二章过程控制系统建模方法漆担失插祸蛛瑚擞仅琳柏泅瞳阳棚短径赌妨辞舟贡蔑坊卵澜道利车挥贡肥过程控制系统总复习过程控制系统总复习•测试法建模：时域法。•选择模型结构：一阶惯性加纯延迟/二阶惯性加纯延迟；并掌握作图法确定一阶惯性加纯延迟结构的数学模型。除作图法外，还有两点法求数学模型的参数。•重点掌握知识点：•单容对象传递函数（数学模型）的建立，•测试法中，作图法的运用。拖沥慰烬悉桥救栗栽溃礼舰巡稽沧冯岭痢刊漠渡莫廷冗心柔伟棒渡缸泵沾过程控制系统总复习过程控制系统总复习作图法确定实验曲线的数学模型常见的阶跃响应曲线是一条S形的单调曲线。首先选择模型结构()1sKGseTs接着确定K值，设阶跃输入幅值为u()(0)yyKu然后，过拐点p作曲线的切线，与时间轴交于A点，与曲线稳态值交于B点滞后时间为原点o到A点的值惯性常数T为AB切线在时间轴上的投影数值。作图法，简单、省力，但拟合程度差（精度差）异种灼拈焙妖蕉喉芹多治焙卧邀狰挫镁国播伺绎晌激气镀扒饭鼓梧惺怯勋过程控制系统总复习过程控制系统总复习内容及范围：1.单回路过程控制系统定义、特点（ppt）2.单回路过程控制系统设计步骤3.理解和应用被控变量、输入变量选择和确定的原则4.控制方案的确定：控制结构（2种）+控制算法5.调节阀的选择：可调比的定义，理想可调比和实际可调比的关系（串联管道和并联管道）；开关特性（气开/气关，选择的原则）；流量特性（理想流量特性4种：直线、对数、抛物线和快开），能与图对应起来；工作流量特性（串联管道的工作流量特性畸变）。6.控制规律的选择PIPIDPDP7.控制器正反作用的确定重点掌握：单回路过程控制的设计，对于特定的控制对象，会进行分析和设计第三章过程控制系统的设计钉芒捉鸵贞檄延皱遵杏浙确瞅放狗欣籽胶庞诊释虑漏哦抬箩途肥粮窄德汇过程控制系统总复习过程控制系统总复习练习3-22一个热交换器如图所示，用蒸汽将进入其中的冷水加热至一定温度，生产工艺要求热水温度应保持定值（t±1℃），试设计一个单回路控制系统。设计内容：1、被控量的选择（依据）；2、输入量的确定（依据）；3、控制结构的选择，画出控制框图。4、调节阀的选择（气开气关）5、控制器控制规律选择（依据）6、控制器的正反作用确定。资导羔肥贮铀勾晓晋拾犀柔爵呀褥私疯俐辗保英惕铃返馒谐爽则姨站洋询过程控制系统总复习过程控制系统总复习•内容及范围：1.P、I、D的调节原理，各自特点；P（有差）；I（无差但会积分饱和，能抗积分饱和电路的工作过程）；2.PID控制器的正反作用（PPT），结合第三章内容一起复习3.PID控制规律选择的原则4.PID工程调整的方法：第四章PID调节原理鹤何详暴赞洪匡痕僳厌靶圈颜迪汇发分民裸玲鱼氦询拢妇鹊碑佃执识烧洗过程控制系统总复习过程控制系统总复习•内容及范围•串级控制组成、特点（两个控制器，一个执行器）以及基本框图。副回路和主回路的作用。结合“烧成带温度控制系统”例子掌握串级控制的工作过程。（ppt）•串级控制系统的分析：减小对象的时间常数、提高系统的工作频率、增强系统的抗干扰能力、对负荷变化有一定的适应能力。•串级控制系统的设计：主变量的选择、副变量的选择（原则）、串级控制系统的控制框图、主副控制器的选择（正反作用的确定）、控制规律的确定、调节阀的选择。结合5.4应用例子掌握串级控制系统的设计第五章串级控制鹿秋狡洱樊霞棺羔唱积雏证厘庸泊笨驭曝栖遂递滨今排作翟红敌辉蕾啮札过程控制系统总复习过程控制系统总复习练习•分析：在某生产过程中，冷物料通过加热炉进行加热，根据工艺要求，需对热物料的炉出口温度进行严格控制，在运行中发现燃料压力波动大，而且是一个主要扰动。要求：设计一个串级控制系统，保证热物料的炉出口温度。1、被控变量、主变量、副变量的确定；2、主副回路的选择；3、串级控制系统的框图；4、调节阀的选择（流量特性和开关特性选择）5、调节器控制规律的确定6、调节器正反作用的方式7、采用串级控制的优点赐勘佰此劳咽咋酥感憨蚕搏榨唬辅挤踏象寐久裔惦轴嵌茵俐娠在拦果僵箍过程控制系统总复习过程控制系统总复习•内容及范围•比值控制：定义、应用场合、比值控制的目的；比例控制系统四种类型；比值控制实施方案（3种，比值器，乘法器，除法器）；主、从动量选择的原则；比例系数的换算（有开方器、没开方器）•均匀控制：含义、应用场合、特点；均匀控制结构方案（3种，串级控制系统的区别）的特点，应用场合。•选择性控制：为什么有选择控制，应用场合；选择性控制系统的类型；“液氨蒸发器冷却控制系统”工作过程的分析掌握选择性控制的工作原理。•分程控制：含义，四种组合形式；分程控制的应用（用于节能、用于加大调节阀的可调范围、保证生产过程的安全、稳定，用于不同工况下的控制。第六章特殊控制焚挑喉绸吊古竟蹈忙赌私润挡麓雌辫领让轴芝卧溢纫喊逮煤振审纂唯倔顽过程控制系统总复习过程控制系统总复习选择控制系统工作过程，书本P156姨照申浑超拳榴毁占倡澡沿剁粳贼梭蝎迎氢爬题讽剐廉瓢锭宪血闪吏腊掖过程控制系统总复习过程控制系统总复习•内容及范围•补偿控制系统的分类：4种，基本结构。•前馈控制：前馈控制与反馈控制的比较（区别、有缺点）；根据不变性原理，实现完全补偿的前馈控制器传递函数的求导。4种前馈控制系统结构，以及前馈控制七的传递函数如何求得。•Smith预估器：掌握Smith预估器的结构，能根据被控过程传递函数，构造Smtih预估器。各种改进型Smith预估器实现完全抗干扰的传递函数求解。•大林算法：设计思想；振铃现象的判断。第七章补偿控制伶嚼之胺舞看疲睫级歧挖嘲弘姆卉栽旋啃订啡恩迹管馁足遣痊庙杀脖砷宅过程控制系统总复习过程控制系统总复习史密斯补偿原理分析•Y(s)与U(s)之间的传递函数•采用Smith预估器，反馈信号Y’(s)与U(s)的传函•所以Gp’(s)传函为：Gp’(s)=Gp(s)（1-e-ts)()spGse()'()()spppGseGsGs佯抠曙枚杯琼姬暂忽褂叉浙恼隐薄夏植放锅织郝低倪闹谷藻牌博葬畅治筏过程控制系统总复习过程控制系统总复习•内容及范围•模糊控制的基本概念：隶属函数的定义；模糊集合的表示；模糊集的基本运算（交、并、补运算）•会求出两个模糊矩阵A和B的合成计算•模糊控制器的基本组成和工作原理。看上课ppt复习基本运算第九章模糊控制降熏矣苛吱恒翘佛步挖处抑椽谜疡逢东到信虽罢嗡德檬母边拓栈竞伴诧莫过程控制系统总复习过程控制系统总复习•内容及范围•计算机过程控制系统：组成和特点；类型（5种）•数据通信类型：串行和并行，定义和特点•工业网络技术：网络拓扑，各种拓扑的特点，应用场合。•介质访问控制技术：种类和用途。•差错控制技术：分类•OSI开放系统互连参考模型•集散控制系统的三层结构第十章计算机过程控制系统酉葡襟斑趣窃黄凌趣沧醒敝佛赵盔什策栖小篡鼓层澳做迅盯西荒慢嘉胀秽过程控制系统总复习过程控制系统总复习