1、第一章生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)特性唐玉玲 重點(diǎn)： 掌握過程控制系統(tǒng)的組成 結(jié)合具體對(duì)象，掌握控制系統(tǒng)的方塊圖描述法 了解控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)掌握被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性了解過程數(shù)學(xué)模型及其建立方法本章重點(diǎn)內(nèi)容控制器被控對(duì)象 變送器zxe = x-z-pqy干擾溫度（壓力、液位、流量）變送器、在線成分分析儀 （通常輸出：420mA、15V等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)）液位開關(guān)、料位開關(guān)、接近開關(guān) (通常輸出on/off信號(hào))傳感器（Pt100、熱電偶）通常安裝于控制室通常安裝于 現(xiàn)場顯示儀表四個(gè)基本環(huán)節(jié)：被控對(duì)象、檢測(cè)儀表、控制器、執(zhí)行器（顯示儀表根據(jù)需要可選）閥門：調(diào)節(jié)閥、電磁閥、氣動(dòng)蝶閥泵：開關(guān)泵、變頻泵執(zhí)行器一 控制系統(tǒng)的組

2、成控制系統(tǒng)的組成1、被控對(duì)象：即被控制的生產(chǎn)設(shè)備或裝置，如液罐、加熱器、管路系統(tǒng)等。被控變量被控對(duì)象需控制的變量，如液位、溫度、流量等。2、執(zhí)行器：直接用于控制操縱變量變化。執(zhí)行器接收到控制器的輸出信號(hào)，通過改變執(zhí)行器節(jié)流件的流通面積來改變操縱變量。常用的是控制閥。 3、控制器（調(diào)節(jié)器）：按一定控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，將結(jié)果輸出至執(zhí)行器。 4、測(cè)量變送器：用于檢測(cè)被控量，并將檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。如壓力變送器、液位變送器。1、 過程控制系統(tǒng)的幾個(gè)概念穩(wěn)態(tài)：系統(tǒng)不受外來干擾，同時(shí)設(shè)定值保持不變，因而被調(diào)量也不會(huì)隨時(shí)間變化，整個(gè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定平衡的工況二 過程控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)動(dòng)態(tài)： 系統(tǒng)受外來

3、干擾或設(shè)定值改變后，被控量隨時(shí)間變化，系統(tǒng)處于未平衡狀態(tài)。過度過程：從一個(gè)穩(wěn)態(tài)到達(dá)另一個(gè)穩(wěn)態(tài)的過程。2、 過渡過程的形式階躍輸入下，過渡過程的形式分為非周期過程和振蕩過程。(1)非周期過程：擾動(dòng)下，被控量的變化單調(diào)增大或減小的過程。單調(diào)發(fā)散：被控量不振蕩，偏離給定值越來越遠(yuǎn)單調(diào)衰減：被控量的變化速度越來越慢，逐步趨于給定值而穩(wěn)定下來。發(fā)散振蕩：被控量一直處于振蕩狀態(tài)，且振幅逐漸增加。等幅振蕩：被控量一直處于振蕩，且振幅相等。衰減振蕩：被控量波動(dòng)的幅度越來越小，最后趨于穩(wěn)定(2)振蕩過程擾動(dòng)后，被控量在其給定值附近上下波動(dòng)的過程。圖過渡過程的幾種形式3、性能指標(biāo)評(píng)價(jià)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)：穩(wěn)定性、準(zhǔn)

4、確性、快速性。這三方面在時(shí)域上體現(xiàn)為若干性能指標(biāo)。穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是指系統(tǒng)受到外來作用后，其動(dòng)態(tài)過程的振蕩傾向和系統(tǒng)恢復(fù)平衡的能力。如果系統(tǒng)受到外來作用后，經(jīng)過一段時(shí)間，其被控變量可以達(dá)到某一穩(wěn)定狀態(tài)，則稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的；否則，則稱系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。準(zhǔn)確性：理想情況下，當(dāng)過渡過程結(jié)束后，被控變量達(dá)到的穩(wěn)態(tài)值（即平衡狀態(tài)）應(yīng)與設(shè)定值一致?？焖傩裕嚎焖傩允峭ㄟ^動(dòng)態(tài)過程持續(xù)時(shí)間的長短來表征的。 圖閉環(huán)控制系統(tǒng)在設(shè)定值擾動(dòng)下的階躍響應(yīng)tsy()（1） 衰減比和衰減率衰減比：衡量一個(gè)振蕩過程的衰減程度的指標(biāo),它等于兩個(gè)相臨的同向波峰峰值之比.n1 衰減振蕩，趨于穩(wěn)定n=1等幅振蕩n0.46 時(shí)： n為階次。即該階躍響應(yīng)需用更高階的傳遞函數(shù)擬合。n t1/ t2 n t1/ t2 1 0.32 8 0.658 2 0.46 9 3 0.53 10 0.71 4 0.58 11 5 0.62 12 0.735 6 0.65 13