第一篇：過(guò)程控制系統(tǒng)小結(jié)
11工業(yè)上用應(yīng)相區(qū)別，不存在相依問(wèn)題，不受傳輸中電感，電容和負(fù)載性質(zhì)的限工業(yè)上用4-20mA4-20mA作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的原因作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的原因11直流：直流：傳輸中易于和交流感傳輸中易于和交流感制。傳輸，電流制：不受傳輸線及負(fù)載電阻變化的影響，適于信號(hào)的遠(yuǎn)距離零點(diǎn)：有利于識(shí)別儀表的斷線，斷電等故障，為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線另外，電流信號(hào)課直接和磁場(chǎng)作用產(chǎn)生正比于信號(hào)的機(jī)械力。活制提供可能。2
現(xiàn)出來(lái)，在穩(wěn)態(tài)下是表現(xiàn)不出來(lái)的，因此為了獲得動(dòng)態(tài)特性必須使被施加擾動(dòng)的必要性過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性只有當(dāng)它處于變動(dòng)狀態(tài)時(shí)，才會(huì)表研究的過(guò)程處于被激勵(lì)的狀態(tài)，3例如施加一個(gè)階躍擾動(dòng)或脈沖擾動(dòng)等。干擾通道的放大系數(shù)干擾通道對(duì)于調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響越好，這樣靜差減小，控制精度提高。K影響著干擾加載系統(tǒng)上的幅值，因此，可以駕校最大動(dòng)態(tài)偏差。干擾通道純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量沒(méi)影響。干擾進(jìn)干擾通道時(shí)間常數(shù)T的增加，K越小入位置的影響：各個(gè)干擾的閉環(huán)傳遞函數(shù)是不一樣的，而閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母是相同的，即系統(tǒng)的特征方程式是一樣的，因此，個(gè)干擾兩，不管哪一但最大動(dòng)態(tài)偏差則可能不同，干擾離被控量測(cè)量點(diǎn)越遠(yuǎn)，則動(dòng)態(tài)偏差系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，過(guò)度過(guò)程的衰減系數(shù)，正當(dāng)周期都一樣，越小，調(diào)節(jié)質(zhì)量越高。4 個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在整個(gè)工作范圍內(nèi)都具有良好的品質(zhì)，就應(yīng)使系統(tǒng)在整個(gè)為什么對(duì)數(shù)閥應(yīng)用最多，調(diào)節(jié)閥如何選擇：從調(diào)解原理看，要保持一工作范圍內(nèi)的總放大倍數(shù)盡可能的保持恒定。器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)是常數(shù)，通常，變送器，調(diào)節(jié)其放大倍數(shù)常隨工作點(diǎn)變化，因此在選擇調(diào)節(jié)閥是希望調(diào)節(jié)閥的非線但調(diào)節(jié)對(duì)象的特性往往是非線性的，性補(bǔ)償調(diào)節(jié)對(duì)象的非線性，故：6 例調(diào)節(jié)立即發(fā)揮作用，以減小偏差。積分調(diào)節(jié)主要用于消除余差。微PID調(diào)節(jié)的作用：比例調(diào)節(jié)成比例的反應(yīng)控制偏差偏差一旦產(chǎn)生，比分調(diào)節(jié)反映偏差的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得太大前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期校正，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。7 增量的確定僅與最近幾次偏差采樣值有關(guān)，計(jì)算精度對(duì)控制量的計(jì)算增量式控制相比位置式控制的優(yōu)點(diǎn)：（1）增量型算法不需要左肋叫，影響較小，而位置型算法要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不對(duì)偏差做累8因而也不會(huì)引起積分飽和。4）易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換?？s短了控制通道，使控制作用更加及時(shí)。提到了系統(tǒng)的工作頻率，使串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：由于副回路的存在，減小了對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，振蕩周期減小，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，系統(tǒng)的快速性增強(qiáng)了。對(duì)二次干擾具有很強(qiáng)的客服能力，對(duì)克服一次干擾的能力也有一定的提高。對(duì)負(fù)荷和操作條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力。9利于對(duì)系統(tǒng)中的主要干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，對(duì)系統(tǒng)中的其他干擾進(jìn)行反前饋反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：答：1）在前饋控制中引入反饋控制，有
饋控制，這樣既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有保證了控制精度。饋控制回路，所以降低了前饋控制器的精度要求，有利于前饋控制器2）由于增加了反的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。行，因而在一定程度上解決了穩(wěn)定性和控制精度之間的矛盾。3）該結(jié)構(gòu)既實(shí)現(xiàn)高精度的控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)10b引入前饋必須要遵循的原則：
大或者或干擾通道的時(shí)間常數(shù)較小。系統(tǒng)中的擾動(dòng)量的變化幅值大，頻率高。a系統(tǒng)中的擾動(dòng)量是可測(cè)不可控的。c 11 控制通道的滯后時(shí)間較減率威典型最佳調(diào)解過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)：在階躍的擾動(dòng)下，保證調(diào)節(jié)過(guò)程波動(dòng)的衰時(shí)間最短。0.7512的前提下，使4過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差，靜態(tài)誤差和調(diào)節(jié)被調(diào)量與設(shè)定值之間有偏差，其輸出就會(huì)不停的變化。當(dāng)偏差始終保什么是積分飽和現(xiàn)象，怎么消除： 具有積分作用的調(diào)節(jié)器，只要持一個(gè)方向時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到極限位置u構(gòu)不再作用。防止積分飽和的方法有哪些？Xmax將因積分作用的不斷累加而增大，從，之后盡管答：u還在增大，但執(zhí)行機(jī)1）限制PI13作幅度很小，因此被調(diào)量得變化比較平穩(wěn)，甚至可以沒(méi)有超調(diào)，但余比例帶對(duì)調(diào)節(jié)作用有什么影響。1）比例帶）遇限消弱積分法。調(diào)節(jié)器δ很大意味著調(diào)節(jié)閥的動(dòng) 差很大，調(diào)節(jié)時(shí)間也很長(zhǎng)；度，2）減小比例帶δ就加大了調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅δ引起被調(diào)量來(lái)回波動(dòng)，但系統(tǒng)仍可能是穩(wěn)定的，余差相應(yīng)減小；3）14具有一個(gè)臨界值，此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定邊緣的情況。
也比較小，其讀數(shù)不受流體物理狀態(tài)如溫度，壓力，密度，粘度等組旋渦式流量計(jì)的有點(diǎn)：測(cè)量精度高，范圍廣，工作可靠，壓力損失成成分的影響，量程比可達(dá)15100:1 性能的特性，是指系統(tǒng)的健壯性或抗干擾性，它是在異常和危險(xiǎn)情況 魯棒性：指只控制系統(tǒng)在一定的結(jié)構(gòu)，大小參數(shù)攝動(dòng)下。維持某些下系統(tǒng)存在的關(guān)鍵。
1應(yīng)相區(qū)別，不存在相依問(wèn)題，不受傳輸中電感，電容和負(fù)載性質(zhì)的限工業(yè)上用4-20mA作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的原因1直流：傳輸中易于和交流感制。傳輸，電流制：不受傳輸線及負(fù)載電阻變化的影響，適于信號(hào)的遠(yuǎn)距離零點(diǎn)：有利于識(shí)別儀表的斷線，斷電等故障，為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線另外，電流信號(hào)課直接和磁場(chǎng)作用產(chǎn)生正比于信號(hào)的機(jī)械力?；钪铺峁┛赡?。2現(xiàn)出來(lái)，在穩(wěn)態(tài)下是表現(xiàn)不出來(lái)的，因此為了獲得動(dòng)態(tài)特性必須使被施加擾動(dòng)的必要性
過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性只有當(dāng)它處于變動(dòng)狀態(tài)時(shí)，才會(huì)表研究的過(guò)程處于被激勵(lì)的狀態(tài)，3干擾通道的放大系數(shù)干擾通道對(duì)于調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響例如施加一個(gè)階躍擾動(dòng)或脈沖擾動(dòng)等。越好，這樣靜差減小，控制精度提高。K影響著干擾加載系統(tǒng)上的幅值，因此，K越小可以駕校最大動(dòng)態(tài)偏差。干擾通道純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量沒(méi)影響。干擾進(jìn)干擾通道時(shí)間常數(shù)T的增加，入位置的影響：各個(gè)干擾的閉環(huán)傳遞函數(shù)是不一樣的，而閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母是相同的，即系統(tǒng)的特征方程式是一樣的，因此，個(gè)干擾兩，不管哪一但最大動(dòng)態(tài)偏差則可能不同，干擾離被控量測(cè)量點(diǎn)越遠(yuǎn)，則動(dòng)態(tài)偏差系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，過(guò)度過(guò)程的衰減系數(shù)，正當(dāng)周期都一樣，越小，調(diào)節(jié)質(zhì)量越高。4個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在整個(gè)工作范圍內(nèi)都具有良好的品質(zhì)，就應(yīng)使系統(tǒng)在整個(gè)為什么對(duì)數(shù)閥應(yīng)用最多，調(diào)節(jié)閥如何選擇：從調(diào)解原理看，要保持一工作范圍內(nèi)的總放大倍數(shù)盡可能的保持恒定。器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)是常數(shù)，通常，變送器，調(diào)節(jié)其放大倍數(shù)常隨工作點(diǎn)變化，因此在選擇調(diào)節(jié)閥是希望調(diào)節(jié)閥的非線但調(diào)節(jié)對(duì)象的特性往往是非線性的，性補(bǔ)償調(diào)節(jié)對(duì)象的非線性，故：6 例調(diào)節(jié)立即發(fā)揮作用，以減小偏差。積分調(diào)節(jié)主要用于消除余差。微PID調(diào)節(jié)的作用：比例調(diào)節(jié)成比例的反應(yīng)控制偏差偏差一旦產(chǎn)生，比分調(diào)節(jié)反映偏差的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得太大前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期校正，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。7 增量的確定僅與最近幾次偏差采樣值有關(guān)，計(jì)算精度對(duì)控制量的計(jì)算增量式控制相比位置式控制的優(yōu)點(diǎn)：（1）增量型算法不需要左肋叫，影響較小，而位置型算法要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。加，（2）得出的是控制量的增量。（8因而也不會(huì)引起積分飽和。4）易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。3）增量型算法不對(duì)偏差做累縮短了控制通道，使控制作用更加及時(shí)。提到了系統(tǒng)的工作頻率，使串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：由于副回路的存在，減小了對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，振蕩周期減小，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，系統(tǒng)的快速性增強(qiáng)了。對(duì)二次干擾具有很強(qiáng)的客服能力，對(duì)克服一次干擾的能力也有一定的提高。對(duì)負(fù)荷和操作條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力。9利于對(duì)系統(tǒng)中的主要干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，對(duì)系統(tǒng)中的其他干擾進(jìn)行反前饋反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：答：1）在前饋控制中引入反饋控制，有
饋控制，這樣既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有保證了控制精度。饋控制回路，所以降低了前饋控制器的精度要求，有利于前饋控制器2）由于增加了反的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。行，因而在一定程度上解決了穩(wěn)定性和控制精度之間的矛盾。3）該結(jié)構(gòu)既實(shí)現(xiàn)高精度的控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)10
b大或者或干擾通道的時(shí)間常數(shù)較小。系統(tǒng)中的擾動(dòng)量的變化幅值大，頻率高。引入前饋必須要遵循的原則：a系統(tǒng)中的擾動(dòng)量是可測(cè)不可控的。c控制通道的滯后時(shí)間較 11減率威典型最佳調(diào)解過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)： 時(shí)間最短。0.75的前提下，使4在階躍的擾動(dòng)下，保證調(diào)節(jié)過(guò)程波動(dòng)的衰過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差，靜態(tài)誤差和調(diào)節(jié)12
被調(diào)量與設(shè)定值之間有偏差，其輸出就會(huì)不停的變化。當(dāng)偏差始終保什么是積分飽和現(xiàn)象，怎么消除： 具有積分作用的調(diào)節(jié)器，只要持一個(gè)方向時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到極限位置構(gòu)不再作用。Xmaxu將因積分作用的不斷累加而增大，從，之后盡管u防止積分飽和的方法有哪些？13答：還在增大，但執(zhí)行機(jī)1）限制PI調(diào)節(jié)器作幅度很小，因此被調(diào)量得變化比較平穩(wěn)，甚至可以沒(méi)有超調(diào)，但余比例帶對(duì)調(diào)節(jié)作用有什么影響。1）比例帶）遇限消弱積分法。δ很大意味著調(diào)節(jié)閥的動(dòng) 差很大，調(diào)節(jié)時(shí)間也很長(zhǎng)；度，2）減小比例帶δδ引起被調(diào)量來(lái)回波動(dòng)，但系統(tǒng)仍可能是穩(wěn)定的，就加大了調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅余差相應(yīng)減??；314具有一個(gè)臨界值，此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定邊緣的情況。）也比較小，其讀數(shù)不受流體物理狀態(tài)如溫度，壓力，密度，粘度等組旋渦式流量計(jì)的有點(diǎn)：測(cè)量精度高，范圍廣，工作可靠，壓力損失
成成分的影響，量程比可達(dá)15性能的特性，是指系統(tǒng)的健壯性或抗干擾性，它是在異常和危險(xiǎn)情況 魯棒性：指只控制系統(tǒng)在一定的結(jié)構(gòu)，大小參數(shù)攝動(dòng)下。維持某些100:1 下系統(tǒng)存在的關(guān)鍵。
1應(yīng)相區(qū)別，不存在相依問(wèn)題，不受傳輸中電感，電容和負(fù)載性質(zhì)的限工業(yè)上用4-20mA作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的原因1直流：傳輸中易于和交流感制。傳輸，電流制：不受傳輸線及負(fù)載電阻變化的影響，適于信號(hào)的遠(yuǎn)距離零點(diǎn)：有利于識(shí)別儀表的斷線，斷電等故障，為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線另外，電流信號(hào)課直接和磁場(chǎng)作用產(chǎn)生正比于信號(hào)的機(jī)械力?；钪铺峁┛赡?。2
現(xiàn)出來(lái)，在穩(wěn)態(tài)下是表現(xiàn)不出來(lái)的，因此為了獲得動(dòng)態(tài)特性必須使被施加擾動(dòng)的必要性過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性只有當(dāng)它處于變動(dòng)狀態(tài)時(shí)，才會(huì)表研究的過(guò)程處于被激勵(lì)的狀態(tài)，3例如施加一個(gè)階躍擾動(dòng)或脈沖擾動(dòng)等。干擾通道的放大系數(shù)干擾通道對(duì)于調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響 越好，這樣靜差減小，控制精度提高。K影響著干擾加載系統(tǒng)上的幅值，因此，可以駕校最大動(dòng)態(tài)偏差。干擾通道純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量沒(méi)影響。干擾進(jìn)干擾通道時(shí)間常數(shù)T的增加，K越小入位置的影響：各個(gè)干擾的閉環(huán)傳遞函數(shù)是不一樣的，而閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母是相同的，即系統(tǒng)的特征方程式是一樣的，因此，個(gè)干擾兩，但最大動(dòng)態(tài)偏差則可能不同，干擾離被控量測(cè)量點(diǎn)越遠(yuǎn)，則動(dòng)態(tài)偏差系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，過(guò)度過(guò)程的衰減系數(shù)，正當(dāng)周期都一樣，不管哪一越小，調(diào)節(jié)質(zhì)量越高。4 個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在整個(gè)工作范圍內(nèi)都具有良好的品質(zhì)，就應(yīng)使系統(tǒng)在整個(gè)為什么對(duì)數(shù)閥應(yīng)用最多，調(diào)節(jié)閥如何選擇：從調(diào)解原理看，要保持一工作范圍內(nèi)的總放大倍數(shù)盡可能的保持恒定。器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)是常數(shù)，通常，變送器，調(diào)節(jié)其放大倍數(shù)常隨工作點(diǎn)變化，因此在選擇調(diào)節(jié)閥是希望調(diào)節(jié)閥的非線但調(diào)節(jié)對(duì)象的特性往往是非線性的，性補(bǔ)償調(diào)節(jié)對(duì)象的非線性，故：6 例調(diào)節(jié)立即發(fā)揮作用，以減小偏差。積分調(diào)節(jié)主要用于消除余差。微PID調(diào)節(jié)的作用：比例調(diào)節(jié)成比例的反應(yīng)控制偏差偏差一旦產(chǎn)生，比分調(diào)節(jié)反映偏差的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得太大前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期校正，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。7 增量的確定僅與最近幾次偏差采樣值有關(guān)，計(jì)算精度對(duì)控制量的計(jì)算增量式控制相比位置式控制的優(yōu)點(diǎn)：（1）增量型算法不需要左肋叫，影響較小，而位置型算法要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。加，（2）得出的是控制量的增量。（38因而也不會(huì)引起積分飽和。4）易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。）增量型算法不對(duì)偏差做累 縮短了控制通道，使控制作用更加及時(shí)。提到了系統(tǒng)的工作頻率，使串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：由于副回路的存在，減小了對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，振蕩周期減小，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，系統(tǒng)的快速性增強(qiáng)了。對(duì)二次干擾具有很強(qiáng)的客服能力，對(duì)克服一次干擾的能力也有一定的提高。對(duì)負(fù)荷和操作條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力。9利于對(duì)系統(tǒng)中的主要干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，對(duì)系統(tǒng)中的其他干擾進(jìn)行反前饋反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：答：1）在前饋控制中引入反饋控制，有
饋控制，這樣既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有保證了控制精度。饋控制回路，所以降低了前饋控制器的精度要求，有利于前饋控制器2）由于增加了反的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。行，因而在一定程度上解決了穩(wěn)定性和控制精度之間的矛盾。3）該結(jié)構(gòu)既實(shí)現(xiàn)高精度的控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)10
b大或者或干擾通道的時(shí)間常數(shù)較小。系統(tǒng)中的擾動(dòng)量的變化幅值大，頻率高。引入前饋必須要遵循的原則：a系統(tǒng)中的擾動(dòng)量是可測(cè)不可控的。c 11減率威典型最佳調(diào)解過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)：在階躍的擾動(dòng)下，保證調(diào)節(jié)過(guò)程波動(dòng)的衰 控制通道的滯后時(shí)間較時(shí)間最短。0.75的前提下，使4過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差，靜態(tài)誤差和調(diào)節(jié)12被調(diào)量與設(shè)定值之間有偏差，其輸出就會(huì)不停的變化。當(dāng)偏差始終保什么是積分飽和現(xiàn)象，怎么消除：
具有積分作用的調(diào)節(jié)器，只要持一個(gè)方向時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到極限位置構(gòu)不再作用。Xmaxu將因積分作用的不斷累加而增大，從，之后盡管u防止積分飽和的方法有哪些？13答：還在增大，但執(zhí)行機(jī)1）限制PI調(diào)節(jié)器作幅度很小，因此被調(diào)量得變化比較平穩(wěn)，甚至可以沒(méi)有超調(diào)，但余比例帶對(duì)調(diào)節(jié)作用有什么影響。1）比例帶δ很大意味著調(diào)節(jié)閥的動(dòng) 差很大，調(diào)節(jié)時(shí)間也很長(zhǎng)；度，2）減小比例帶δ引起被調(diào)量來(lái)回波動(dòng)，但系統(tǒng)仍可能是穩(wěn)定的，δ就加大了調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅余差相應(yīng)減?。?）14具有一個(gè)臨界值，此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定邊緣的情況。也比較小，其讀數(shù)不受流體物理狀態(tài)如溫度，壓力，密度，粘度等組旋渦式流量計(jì)的有點(diǎn)：測(cè)量精度高，范圍廣，工作可靠，壓力損失
成成分的影響，量程比可達(dá)15性能的特性，是指系統(tǒng)的健壯性或抗干擾性，它是在異常和危險(xiǎn)情況 魯棒性：指只控制系統(tǒng)在一定的結(jié)構(gòu)，大小參數(shù)攝動(dòng)下。維持某些100:1 下系統(tǒng)存在的關(guān)鍵。1應(yīng)相區(qū)別，不存在相依問(wèn)題，不受傳輸中電感，電容和負(fù)載性質(zhì)的限工業(yè)上用4-20mA作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的原因1直流：傳輸中易于和交流感制。傳輸，電流制：不受傳輸線及負(fù)載電阻變化的影響，適于信號(hào)的遠(yuǎn)距離零點(diǎn)：有利于識(shí)別儀表的斷線，斷電等故障，為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線另外，電流信號(hào)課直接和磁場(chǎng)作用產(chǎn)生正比于信號(hào)的機(jī)械力。活制提供可能。2
現(xiàn)出來(lái)，在穩(wěn)態(tài)下是表現(xiàn)不出來(lái)的，因此為了獲得動(dòng)態(tài)特性必須使被施加擾動(dòng)的必要性過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性只有當(dāng)它處于變動(dòng)狀態(tài)時(shí)，才會(huì)表研究的過(guò)程處于被激勵(lì)的狀態(tài)，3例如施加一個(gè)階躍擾動(dòng)或脈沖擾動(dòng)等。干擾通道的放大系數(shù)干擾通道對(duì)于調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響越好，這樣靜差減小，控制精度提高。K影響著干擾加載系統(tǒng)上的幅值，因此，可以駕校最大動(dòng)態(tài)偏差。干擾通道純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量沒(méi)影響。干擾進(jìn)干擾通道時(shí)間常數(shù)T的增加，K越小入位置的影響：各個(gè)干擾的閉環(huán)傳遞函數(shù)是不一樣的，而閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母是相同的，即系統(tǒng)的特征方程式是一樣的，因此，個(gè)干擾兩，不管哪一但最大動(dòng)態(tài)偏差則可能不同，干擾離被控量測(cè)量點(diǎn)越遠(yuǎn)，則動(dòng)態(tài)偏差系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，過(guò)度過(guò)程的衰減系數(shù)，正當(dāng)周期都一樣，越小，調(diào)節(jié)質(zhì)量越高。4 個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在整個(gè)工作范圍內(nèi)都具有良好的品質(zhì)，就應(yīng)使系統(tǒng)在整個(gè)為什么對(duì)數(shù)閥應(yīng)用最多，調(diào)節(jié)閥如何選擇：從調(diào)解原理看，要保持一工作范圍內(nèi)的總放大倍數(shù)盡可能的保持恒定。器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)是常數(shù)，通常，變送器，調(diào)節(jié)其放大倍數(shù)常隨工作點(diǎn)變化，因此在選擇調(diào)節(jié)閥是希望調(diào)節(jié)閥的非線但調(diào)節(jié)對(duì)象的特性往往是非線性的，性補(bǔ)償調(diào)節(jié)對(duì)象的非線性，故：6 例調(diào)節(jié)立即發(fā)揮作用，以減小偏差。積分調(diào)節(jié)主要用于消除余差。微PID調(diào)節(jié)的作用：比例調(diào)節(jié)成比例的反應(yīng)控制偏差偏差一旦產(chǎn)生，比分調(diào)節(jié)反映偏差的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得太大前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期校正，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。7增量的確定僅與最近幾次偏差采樣值有關(guān)，計(jì)算精度對(duì)控制量的計(jì)算增量式控制相比位置式控制的優(yōu)點(diǎn)：（1）增量型算法不需要左肋叫，影響較小，而位置型算法要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不對(duì)偏差做累8因而也不會(huì)引起積分飽和。4）易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換?？s短了控制通道，使控制作用更加及時(shí)。提到了系統(tǒng)的工作頻率，使串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：由于副回路的存在，減小了對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，振蕩周期減小，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，系統(tǒng)的快速性增強(qiáng)了。對(duì)二次干擾具有很強(qiáng)的客服能力，對(duì)克服一次干擾的能力也有一定的提高。對(duì)負(fù)荷和操作條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力。9
利于對(duì)系統(tǒng)中的主要干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，對(duì)系統(tǒng)中的其他干擾進(jìn)行反前饋反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：答：1）在前饋控制中引入反饋控制，有饋控制，這樣既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有保證了控制精度。饋控制回路，所以降低了前饋控制器的精度要求，有利于前饋控制器2）由于增加了反的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。行，因而在一定程度上解決了穩(wěn)定性和控制精度之間的矛盾。3）該結(jié)構(gòu)既實(shí)現(xiàn)高精度的控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)10b大或者或干擾通道的時(shí)間常數(shù)較小。系統(tǒng)中的擾動(dòng)量的變化幅值大，頻率高。引入前饋必須要遵循的原則：a系統(tǒng)中的擾動(dòng)量是可測(cè)不可控的。
c控制通道的滯后時(shí)間較 11 減率威典型最佳調(diào)解過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)：在階躍的擾動(dòng)下，保證調(diào)節(jié)過(guò)程波動(dòng)的衰時(shí)間最短。0.7512的前提下，使4過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差，靜態(tài)誤差和調(diào)節(jié)被調(diào)量與設(shè)定值之間有偏差，其輸出就會(huì)不停的變化。當(dāng)偏差始終保什么是積分飽和現(xiàn)象，怎么消除： 具有積分作用的調(diào)節(jié)器，只要持一個(gè)方向時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到極限位置u構(gòu)不再作用。Xmax將因積分作用的不斷累加而增大，從，之后盡管u還在增大，但執(zhí)行機(jī)防止積分飽和的方法有哪些？13答：1）限制PI調(diào)節(jié)器 作幅度很小，因此被調(diào)量得變化比較平穩(wěn)，甚至可以沒(méi)有超調(diào)，但余比例帶對(duì)調(diào)節(jié)作用有什么影響。1）比例帶δ很大意味著調(diào)節(jié)閥的動(dòng)差很大，調(diào)節(jié)時(shí)間也很長(zhǎng)；度，2）減小比例帶δ就加大了調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅δ引起被調(diào)量來(lái)回波動(dòng)，但系統(tǒng)仍可能是穩(wěn)定的，余差相應(yīng)減??；3）14具有一個(gè)臨界值，此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定邊緣的情況。
也比較小，其讀數(shù)不受流體物理狀態(tài)如溫度，壓力，密度，粘度等組旋渦式流量計(jì)的有點(diǎn)：測(cè)量精度高，范圍廣，工作可靠，壓力損失成成分的影響，量程比可達(dá)15性能的特性，是指系統(tǒng)的健壯性或抗干擾性，它是在異常和危險(xiǎn)情況 魯棒性：指只控制系統(tǒng)在一定的結(jié)構(gòu)，大小參數(shù)攝動(dòng)下。維持某些100:1 下系統(tǒng)存在的關(guān)鍵。
11工業(yè)上用應(yīng)相區(qū)別，不存在相依問(wèn)題，不受傳輸中電感，電容和負(fù)載性質(zhì)的限工業(yè)上用4-20mA4-20mA作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的原因作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的原因11直流：直流：傳輸中易于和交流感傳輸中易于和交流感制。傳輸，電流制：不受傳輸線及負(fù)載電阻變化的影響，適于信號(hào)的遠(yuǎn)距離零點(diǎn)：有利于識(shí)別儀表的斷線，斷電等故障，為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線另外，電流信號(hào)課直接和磁場(chǎng)作用產(chǎn)生正比于信號(hào)的機(jī)械力?；钪铺峁┛赡?。2
現(xiàn)出來(lái)，在穩(wěn)態(tài)下是表現(xiàn)不出來(lái)的，因此為了獲得動(dòng)態(tài)特性必須使被施加擾動(dòng)的必要性過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性只有當(dāng)它處于變動(dòng)狀態(tài)時(shí)，才會(huì)表研究的過(guò)程處于被激勵(lì)的狀態(tài)，3例如施加一個(gè)階躍擾動(dòng)或脈沖擾動(dòng)等。干擾通道的放大系數(shù)干擾通道對(duì)于調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響越好，這樣靜差減小，控制精度提高。K影響著干擾加載系統(tǒng)上的幅值，因此，可以駕校最大動(dòng)態(tài)偏差。干擾通道純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量沒(méi)影響。干擾進(jìn)干擾通道時(shí)間常數(shù)T的增加，K越小入位置的影響：各個(gè)干擾的閉環(huán)傳遞函數(shù)是不一樣的，而閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母是相同的，即系統(tǒng)的特征方程式是一樣的，因此，個(gè)干擾兩，不管哪一但最大動(dòng)態(tài)偏差則可能不同，干擾離被控量測(cè)量點(diǎn)越遠(yuǎn)，則動(dòng)態(tài)偏差系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，過(guò)度過(guò)程的衰減系數(shù)，正當(dāng)周期都一樣，越小，調(diào)節(jié)質(zhì)量越高。4 個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在整個(gè)工作范圍內(nèi)都具有良好的品質(zhì)，就應(yīng)使系統(tǒng)在整個(gè)為什么對(duì)數(shù)閥應(yīng)用最多，調(diào)節(jié)閥如何選擇：從調(diào)解原理看，要保持一工作范圍內(nèi)的總放大倍數(shù)盡可能的保持恒定。器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)是常數(shù)，通常，變送器，調(diào)節(jié)其放大倍數(shù)常隨工作點(diǎn)變化，因此在選擇調(diào)節(jié)閥是希望調(diào)節(jié)閥的非線但調(diào)節(jié)對(duì)象的特性往往是非線性的，性補(bǔ)償調(diào)節(jié)對(duì)象的非線性，故：6 例調(diào)節(jié)立即發(fā)揮作用，以減小偏差。積分調(diào)節(jié)主要用于消除余差。微PID調(diào)節(jié)的作用：比例調(diào)節(jié)成比例的反應(yīng)控制偏差偏差一旦產(chǎn)生，比分調(diào)節(jié)反映偏差的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得太大前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期校正，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。7 增量的確定僅與最近幾次偏差采樣值有關(guān)，計(jì)算精度對(duì)控制量的計(jì)算增量式控制相比位置式控制的優(yōu)點(diǎn)：（1）增量型算法不需要左肋叫，影響較小，而位置型算法要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不對(duì)偏差做累8因而也不會(huì)引起積分飽和。4）易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。縮短了控制通道，使控制作用更加及時(shí)。提到了系統(tǒng)的工作頻率，使串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：由于副回路的存在，減小了對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，振蕩周期減小，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，系統(tǒng)的快速性增強(qiáng)了。對(duì)二次干擾具有很強(qiáng)的客服能力，對(duì)克服一次干擾的能力也有一定的提高。對(duì)負(fù)荷和操作條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力。9利于對(duì)系統(tǒng)中的主要干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，對(duì)系統(tǒng)中的其他干擾進(jìn)行反前饋反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：答：1）在前饋控制中引入反饋控制，有
饋控制，這樣既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有保證了控制精度。饋控制回路，所以降低了前饋控制器的精度要求，有利于前饋控制器2）由于增加了反的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。行，因而在一定程度上解決了穩(wěn)定性和控制精度之間的矛盾。3）該結(jié)構(gòu)既實(shí)現(xiàn)高精度的控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)10b引入前饋必須要遵循的原則：
大或者或干擾通道的時(shí)間常數(shù)較小。系統(tǒng)中的擾動(dòng)量的變化幅值大，頻率高。a系統(tǒng)中的擾動(dòng)量是可測(cè)不可控的。c 11 控制通道的滯后時(shí)間較減率威典型最佳調(diào)解過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)：在階躍的擾動(dòng)下，保證調(diào)節(jié)過(guò)程波動(dòng)的衰時(shí)間最短。0.7512的前提下，使4過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差，靜態(tài)誤差和調(diào)節(jié)被調(diào)量與設(shè)定值之間有偏差，其輸出就會(huì)不停的變化。當(dāng)偏差始終保什么是積分飽和現(xiàn)象，怎么消除： 具有積分作用的調(diào)節(jié)器，只要持一個(gè)方向時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到極限位置u構(gòu)不再作用。防止積分飽和的方法有哪些？Xmax將因積分作用的不斷累加而增大，從，之后盡管答：u還在增大，但執(zhí)行機(jī)1）限制PI13作幅度很小，因此被調(diào)量得變化比較平穩(wěn)，甚至可以沒(méi)有超調(diào)，但余比例帶對(duì)調(diào)節(jié)作用有什么影響。1）比例帶）遇限消弱積分法。調(diào)節(jié)器δ很大意味著調(diào)節(jié)閥的動(dòng) 差很大，調(diào)節(jié)時(shí)間也很長(zhǎng)；度，2）減小比例帶δ就加大了調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅δ引起被調(diào)量來(lái)回波動(dòng)，但系統(tǒng)仍可能是穩(wěn)定的，余差相應(yīng)減?。?）14具有一個(gè)臨界值，此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定邊緣的情況。
也比較小，其讀數(shù)不受流體物理狀態(tài)如溫度，壓力，密度，粘度等組旋渦式流量計(jì)的有點(diǎn)：測(cè)量精度高，范圍廣，工作可靠，壓力損失成成分的影響，量程比可達(dá)15100:1 性能的特性，是指系統(tǒng)的健壯性或抗干擾性，它是在異常和危險(xiǎn)情況 魯棒性：指只控制系統(tǒng)在一定的結(jié)構(gòu)，大小參數(shù)攝動(dòng)下。維持某些下系統(tǒng)存在的關(guān)鍵。
1應(yīng)相區(qū)別，不存在相依問(wèn)題，不受傳輸中電感，電容和負(fù)載性質(zhì)的限工業(yè)上用4-20mA作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的原因1直流：傳輸中易于和交流感制。傳輸，電流制：不受傳輸線及負(fù)載電阻變化的影響，適于信號(hào)的遠(yuǎn)距離零點(diǎn)：有利于識(shí)別儀表的斷線，斷電等故障，為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線另外，電流信號(hào)課直接和磁場(chǎng)作用產(chǎn)生正比于信號(hào)的機(jī)械力?；钪铺峁┛赡堋?現(xiàn)出來(lái)，在穩(wěn)態(tài)下是表現(xiàn)不出來(lái)的，因此為了獲得動(dòng)態(tài)特性必須使被施加擾動(dòng)的必要性
過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性只有當(dāng)它處于變動(dòng)狀態(tài)時(shí)，才會(huì)表研究的過(guò)程處于被激勵(lì)的狀態(tài)，3干擾通道的放大系數(shù)干擾通道對(duì)于調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響例如施加一個(gè)階躍擾動(dòng)或脈沖擾動(dòng)等。越好，這樣靜差減小，控制精度提高。K影響著干擾加載系統(tǒng)上的幅值，因此，K越小可以駕校最大動(dòng)態(tài)偏差。干擾通道純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量沒(méi)影響。干擾進(jìn)干擾通道時(shí)間常數(shù)T的增加，入位置的影響：各個(gè)干擾的閉環(huán)傳遞函數(shù)是不一樣的，而閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母是相同的，即系統(tǒng)的特征方程式是一樣的，因此，個(gè)干擾兩，不管哪一但最大動(dòng)態(tài)偏差則可能不同，干擾離被控量測(cè)量點(diǎn)越遠(yuǎn)，則動(dòng)態(tài)偏差系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，過(guò)度過(guò)程的衰減系數(shù)，正當(dāng)周期都一樣，越小，調(diào)節(jié)質(zhì)量越高。4個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在整個(gè)工作范圍內(nèi)都具有良好的品質(zhì)，就應(yīng)使系統(tǒng)在整個(gè)為什么對(duì)數(shù)閥應(yīng)用最多，調(diào)節(jié)閥如何選擇：從調(diào)解原理看，要保持一工作范圍內(nèi)的總放大倍數(shù)盡可能的保持恒定。器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)是常數(shù)，通常，變送器，調(diào)節(jié)其放大倍數(shù)常隨工作點(diǎn)變化，因此在選擇調(diào)節(jié)閥是希望調(diào)節(jié)閥的非線但調(diào)節(jié)對(duì)象的特性往往是非線性的，性補(bǔ)償調(diào)節(jié)對(duì)象的非線性，故：6 例調(diào)節(jié)立即發(fā)揮作用，以減小偏差。積分調(diào)節(jié)主要用于消除余差。微PID調(diào)節(jié)的作用：比例調(diào)節(jié)成比例的反應(yīng)控制偏差偏差一旦產(chǎn)生，比分調(diào)節(jié)反映偏差的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得太大前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期校正，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。7 增量的確定僅與最近幾次偏差采樣值有關(guān)，計(jì)算精度對(duì)控制量的計(jì)算增量式控制相比位置式控制的優(yōu)點(diǎn)：（1）增量型算法不需要左肋叫，影響較小，而位置型算法要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。加，（2）得出的是控制量的增量。（8因而也不會(huì)引起積分飽和。4）易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。3）增量型算法不對(duì)偏差做累縮短了控制通道，使控制作用更加及時(shí)。提到了系統(tǒng)的工作頻率，使串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：由于副回路的存在，減小了對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，振蕩周期減小，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，系統(tǒng)的快速性增強(qiáng)了。對(duì)二次干擾具有很強(qiáng)的客服能力，對(duì)克服一次干擾的能力也有一定的提高。對(duì)負(fù)荷和操作條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力。9利于對(duì)系統(tǒng)中的主要干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，對(duì)系統(tǒng)中的其他干擾進(jìn)行反前饋反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：答：1）在前饋控制中引入反饋控制，有
饋控制，這樣既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有保證了控制精度。饋控制回路，所以降低了前饋控制器的精度要求，有利于前饋控制器2）由于增加了反的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。行，因而在一定程度上解決了穩(wěn)定性和控制精度之間的矛盾。3）該結(jié)構(gòu)既實(shí)現(xiàn)高精度的控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)10
b大或者或干擾通道的時(shí)間常數(shù)較小。系統(tǒng)中的擾動(dòng)量的變化幅值大，頻率高。引入前饋必須要遵循的原則：a系統(tǒng)中的擾動(dòng)量是可測(cè)不可控的。c控制通道的滯后時(shí)間較 11減率威典型最佳調(diào)解過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)： 時(shí)間最短。0.75的前提下，使4在階躍的擾動(dòng)下，保證調(diào)節(jié)過(guò)程波動(dòng)的衰過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差，靜態(tài)誤差和調(diào)節(jié)12
被調(diào)量與設(shè)定值之間有偏差，其輸出就會(huì)不停的變化。當(dāng)偏差始終保什么是積分飽和現(xiàn)象，怎么消除： 具有積分作用的調(diào)節(jié)器，只要持一個(gè)方向時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到極限位置構(gòu)不再作用。Xmaxu將因積分作用的不斷累加而增大，從，之后盡管u防止積分飽和的方法有哪些？13答：還在增大，但執(zhí)行機(jī)1）限制PI調(diào)節(jié)器作幅度很小，因此被調(diào)量得變化比較平穩(wěn)，甚至可以沒(méi)有超調(diào)，但余比例帶對(duì)調(diào)節(jié)作用有什么影響。1）比例帶）遇限消弱積分法。δ很大意味著調(diào)節(jié)閥的動(dòng) 差很大，調(diào)節(jié)時(shí)間也很長(zhǎng)；度，2）減小比例帶δδ引起被調(diào)量來(lái)回波動(dòng)，但系統(tǒng)仍可能是穩(wěn)定的，就加大了調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅余差相應(yīng)減??；314具有一個(gè)臨界值，此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定邊緣的情況。）也比較小，其讀數(shù)不受流體物理狀態(tài)如溫度，壓力，密度，粘度等組旋渦式流量計(jì)的有點(diǎn)：測(cè)量精度高，范圍廣，工作可靠，壓力損失
成成分的影響，量程比可達(dá)15性能的特性，是指系統(tǒng)的健壯性或抗干擾性，它是在異常和危險(xiǎn)情況 魯棒性：指只控制系統(tǒng)在一定的結(jié)構(gòu)，大小參數(shù)攝動(dòng)下。維持某些100:1 下系統(tǒng)存在的關(guān)鍵。
1應(yīng)相區(qū)別，不存在相依問(wèn)題，不受傳輸中電感，電容和負(fù)載性質(zhì)的限工業(yè)上用4-20mA作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的原因1直流：傳輸中易于和交流感制。傳輸，電流制：不受傳輸線及負(fù)載電阻變化的影響，適于信號(hào)的遠(yuǎn)距離零點(diǎn)：有利于識(shí)別儀表的斷線，斷電等故障，為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線另外，電流信號(hào)課直接和磁場(chǎng)作用產(chǎn)生正比于信號(hào)的機(jī)械力?；钪铺峁┛赡?。2
現(xiàn)出來(lái)，在穩(wěn)態(tài)下是表現(xiàn)不出來(lái)的，因此為了獲得動(dòng)態(tài)特性必須使被施加擾動(dòng)的必要性過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性只有當(dāng)它處于變動(dòng)狀態(tài)時(shí)，才會(huì)表研究的過(guò)程處于被激勵(lì)的狀態(tài)，3例如施加一個(gè)階躍擾動(dòng)或脈沖擾動(dòng)等。干擾通道的放大系數(shù)干擾通道對(duì)于調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響 越好，這樣靜差減小，控制精度提高。K影響著干擾加載系統(tǒng)上的幅值，因此，可以駕校最大動(dòng)態(tài)偏差。干擾通道純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量沒(méi)影響。干擾進(jìn)干擾通道時(shí)間常數(shù)T的增加，K越小入位置的影響：各個(gè)干擾的閉環(huán)傳遞函數(shù)是不一樣的，而閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母是相同的，即系統(tǒng)的特征方程式是一樣的，因此，個(gè)干擾兩，但最大動(dòng)態(tài)偏差則可能不同，干擾離被控量測(cè)量點(diǎn)越遠(yuǎn)，則動(dòng)態(tài)偏差系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，過(guò)度過(guò)程的衰減系數(shù)，正當(dāng)周期都一樣，不管哪一越小，調(diào)節(jié)質(zhì)量越高。4 個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在整個(gè)工作范圍內(nèi)都具有良好的品質(zhì)，就應(yīng)使系統(tǒng)在整個(gè)為什么對(duì)數(shù)閥應(yīng)用最多，調(diào)節(jié)閥如何選擇：從調(diào)解原理看，要保持一工作范圍內(nèi)的總放大倍數(shù)盡可能的保持恒定。器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)是常數(shù)，通常，變送器，調(diào)節(jié)其放大倍數(shù)常隨工作點(diǎn)變化，因此在選擇調(diào)節(jié)閥是希望調(diào)節(jié)閥的非線但調(diào)節(jié)對(duì)象的特性往往是非線性的，性補(bǔ)償調(diào)節(jié)對(duì)象的非線性，故：6 例調(diào)節(jié)立即發(fā)揮作用，以減小偏差。積分調(diào)節(jié)主要用于消除余差。微PID調(diào)節(jié)的作用：比例調(diào)節(jié)成比例的反應(yīng)控制偏差偏差一旦產(chǎn)生，比分調(diào)節(jié)反映偏差的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得太大前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期校正，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。7 增量的確定僅與最近幾次偏差采樣值有關(guān)，計(jì)算精度對(duì)控制量的計(jì)算增量式控制相比位置式控制的優(yōu)點(diǎn)：（1）增量型算法不需要左肋叫，影響較小，而位置型算法要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。加，（2）得出的是控制量的增量。（38因而也不會(huì)引起積分飽和。4）易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。）增量型算法不對(duì)偏差做累 縮短了控制通道，使控制作用更加及時(shí)。提到了系統(tǒng)的工作頻率，使串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：由于副回路的存在，減小了對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，振蕩周期減小，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，系統(tǒng)的快速性增強(qiáng)了。對(duì)二次干擾具有很強(qiáng)的客服能力，對(duì)克服一次干擾的能力也有一定的提高。對(duì)負(fù)荷和操作條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力。9利于對(duì)系統(tǒng)中的主要干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，對(duì)系統(tǒng)中的其他干擾進(jìn)行反前饋反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：答：1）在前饋控制中引入反饋控制，有
饋控制，這樣既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有保證了控制精度。饋控制回路，所以降低了前饋控制器的精度要求，有利于前饋控制器2）由于增加了反的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。行，因而在一定程度上解決了穩(wěn)定性和控制精度之間的矛盾。3）該結(jié)構(gòu)既實(shí)現(xiàn)高精度的控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)10
b大或者或干擾通道的時(shí)間常數(shù)較小。系統(tǒng)中的擾動(dòng)量的變化幅值大，頻率高。引入前饋必須要遵循的原則：a系統(tǒng)中的擾動(dòng)量是可測(cè)不可控的。c 11減率威典型最佳調(diào)解過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)：在階躍的擾動(dòng)下，保證調(diào)節(jié)過(guò)程波動(dòng)的衰 控制通道的滯后時(shí)間較時(shí)間最短。0.75的前提下，使4過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差，靜態(tài)誤差和調(diào)節(jié)12被調(diào)量與設(shè)定值之間有偏差，其輸出就會(huì)不停的變化。當(dāng)偏差始終保什么是積分飽和現(xiàn)象，怎么消除：
具有積分作用的調(diào)節(jié)器，只要持一個(gè)方向時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到極限位置構(gòu)不再作用。Xmaxu將因積分作用的不斷累加而增大，從，之后盡管u防止積分飽和的方法有哪些？13答：還在增大，但執(zhí)行機(jī)1）限制PI調(diào)節(jié)器作幅度很小，因此被調(diào)量得變化比較平穩(wěn)，甚至可以沒(méi)有超調(diào)，但余比例帶對(duì)調(diào)節(jié)作用有什么影響。1）比例帶δ很大意味著調(diào)節(jié)閥的動(dòng) 差很大，調(diào)節(jié)時(shí)間也很長(zhǎng)；度，2）減小比例帶δ引起被調(diào)量來(lái)回波動(dòng)，但系統(tǒng)仍可能是穩(wěn)定的，δ就加大了調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅余差相應(yīng)減?。?）14具有一個(gè)臨界值，此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定邊緣的情況。也比較小，其讀數(shù)不受流體物理狀態(tài)如溫度，壓力，密度，粘度等組旋渦式流量計(jì)的有點(diǎn)：測(cè)量精度高，范圍廣，工作可靠，壓力損失
成成分的影響，量程比可達(dá)15性能的特性，是指系統(tǒng)的健壯性或抗干擾性，它是在異常和危險(xiǎn)情況 魯棒性：指只控制系統(tǒng)在一定的結(jié)構(gòu)，大小參數(shù)攝動(dòng)下。維持某些100:1 下系統(tǒng)存在的關(guān)鍵。1應(yīng)相區(qū)別，不存在相依問(wèn)題，不受傳輸中電感，電容和負(fù)載性質(zhì)的限工業(yè)上用4-20mA作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的原因1直流：傳輸中易于和交流感制。傳輸，電流制：不受傳輸線及負(fù)載電阻變化的影響，適于信號(hào)的遠(yuǎn)距離零點(diǎn)：有利于識(shí)別儀表的斷線，斷電等故障，為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線另外，電流信號(hào)課直接和磁場(chǎng)作用產(chǎn)生正比于信號(hào)的機(jī)械力。活制提供可能。2
現(xiàn)出來(lái)，在穩(wěn)態(tài)下是表現(xiàn)不出來(lái)的，因此為了獲得動(dòng)態(tài)特性必須使被施加擾動(dòng)的必要性過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性只有當(dāng)它處于變動(dòng)狀態(tài)時(shí)，才會(huì)表研究的過(guò)程處于被激勵(lì)的狀態(tài)，3例如施加一個(gè)階躍擾動(dòng)或脈沖擾動(dòng)等。干擾通道的放大系數(shù)干擾通道對(duì)于調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響越好，這樣靜差減小，控制精度提高。K影響著干擾加載系統(tǒng)上的幅值，因此，可以駕校最大動(dòng)態(tài)偏差。干擾通道純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量沒(méi)影響。干擾進(jìn)干擾通道時(shí)間常數(shù)T的增加，K越小入位置的影響：各個(gè)干擾的閉環(huán)傳遞函數(shù)是不一樣的，而閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母是相同的，即系統(tǒng)的特征方程式是一樣的，因此，個(gè)干擾兩，不管哪一但最大動(dòng)態(tài)偏差則可能不同，干擾離被控量測(cè)量點(diǎn)越遠(yuǎn)，則動(dòng)態(tài)偏差系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，過(guò)度過(guò)程的衰減系數(shù)，正當(dāng)周期都一樣，越小，調(diào)節(jié)質(zhì)量越高。4 個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在整個(gè)工作范圍內(nèi)都具有良好的品質(zhì)，就應(yīng)使系統(tǒng)在整個(gè)為什么對(duì)數(shù)閥應(yīng)用最多，調(diào)節(jié)閥如何選擇：從調(diào)解原理看，要保持一工作范圍內(nèi)的總放大倍數(shù)盡可能的保持恒定。器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)是常數(shù)，通常，變送器，調(diào)節(jié)其放大倍數(shù)常隨工作點(diǎn)變化，因此在選擇調(diào)節(jié)閥是希望調(diào)節(jié)閥的非線但調(diào)節(jié)對(duì)象的特性往往是非線性的，性補(bǔ)償調(diào)節(jié)對(duì)象的非線性，故：6 例調(diào)節(jié)立即發(fā)揮作用，以減小偏差。積分調(diào)節(jié)主要用于消除余差。微PID調(diào)節(jié)的作用：比例調(diào)節(jié)成比例的反應(yīng)控制偏差偏差一旦產(chǎn)生，比分調(diào)節(jié)反映偏差的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得太大前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期校正，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。7增量的確定僅與最近幾次偏差采樣值有關(guān)，計(jì)算精度對(duì)控制量的計(jì)算增量式控制相比位置式控制的優(yōu)點(diǎn)：（1）增量型算法不需要左肋叫，影響較小，而位置型算法要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不對(duì)偏差做累8因而也不會(huì)引起積分飽和。4）易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換?？s短了控制通道，使控制作用更加及時(shí)。提到了系統(tǒng)的工作頻率，使串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：由于副回路的存在，減小了對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，振蕩周期減小，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，系統(tǒng)的快速性增強(qiáng)了。對(duì)二次干擾具有很強(qiáng)的客服能力，對(duì)克服一次干擾的能力也有一定的提高。對(duì)負(fù)荷和操作條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力。9
利于對(duì)系統(tǒng)中的主要干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，對(duì)系統(tǒng)中的其他干擾進(jìn)行反前饋反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：答：1）在前饋控制中引入反饋控制，有饋控制，這樣既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有保證了控制精度。饋控制回路，所以降低了前饋控制器的精度要求，有利于前饋控制器2）由于增加了反的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。行，因而在一定程度上解決了穩(wěn)定性和控制精度之間的矛盾。3）該結(jié)構(gòu)既實(shí)現(xiàn)高精度的控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)10b大或者或干擾通道的時(shí)間常數(shù)較小。系統(tǒng)中的擾動(dòng)量的變化幅值大，頻率高。引入前饋必須要遵循的原則：a系統(tǒng)中的擾動(dòng)量是可測(cè)不可控的。
c控制通道的滯后時(shí)間較 11 減率威典型最佳調(diào)解過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)：在階躍的擾動(dòng)下，保證調(diào)節(jié)過(guò)程波動(dòng)的衰時(shí)間最短。0.7512的前提下，使4過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差，靜態(tài)誤差和調(diào)節(jié)被調(diào)量與設(shè)定值之間有偏差，其輸出就會(huì)不停的變化。當(dāng)偏差始終保什么是積分飽和現(xiàn)象，怎么消除： 具有積分作用的調(diào)節(jié)器，只要持一個(gè)方向時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到極限位置構(gòu)不再作用。Xmaxu將因積分作用的不斷累加而增大，從，之后盡管u還在增大，但執(zhí)行機(jī)防止積分飽和的方法有哪些？13答：1）限制PI調(diào)節(jié)器作幅度很小，因此被調(diào)量得變化比較平穩(wěn)，甚至可以沒(méi)有超調(diào)，但余比例帶對(duì)調(diào)節(jié)作用有什么影響。1）比例帶δ很大意味著調(diào)節(jié)閥的動(dòng) 差很大，調(diào)節(jié)時(shí)間也很長(zhǎng)；度，2）減小比例帶δδ引起被調(diào)量來(lái)回波動(dòng)，但系統(tǒng)仍可能是穩(wěn)定的，就加大了調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅余差相應(yīng)減小；314具有一個(gè)臨界值，此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定邊緣的情況。）也比較小，其讀數(shù)不受流體物理狀態(tài)如溫度，壓力，密度，粘度等組旋渦式流量計(jì)的有點(diǎn)：測(cè)量精度高，范圍廣，工作可靠，壓力損失
成成分的影響，量程比可達(dá)15性能的特性，是指系統(tǒng)的健壯性或抗干擾性，它是在異常和危險(xiǎn)情況 魯棒性：指只控制系統(tǒng)在一定的結(jié)構(gòu)，大小參數(shù)攝動(dòng)下。維持某些100:1 下系統(tǒng)存在的關(guān)鍵。
第二篇：《過(guò)程控制系統(tǒng)》教學(xué)大綱
《過(guò)程控制系統(tǒng)》課程教學(xué)和考試大綱
一、教學(xué)基本要求
本課程主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)方法對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)建模、過(guò)程檢測(cè)控制儀表選型和工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的基本原理和基本設(shè)計(jì)方法。通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，具體要求如下：
1、了解過(guò)程控制發(fā)展概況、特點(diǎn)和過(guò)程控制系統(tǒng)的組成及分類(lèi)。
2、掌握用實(shí)驗(yàn)方法（階躍響應(yīng)和脈沖響應(yīng)）建立過(guò)程數(shù)學(xué)模型的基本思路和方法；理解自平衡能力和無(wú)自平衡能力對(duì)象的有關(guān)概念，掌握階躍響應(yīng)曲線法和脈沖響應(yīng)曲線實(shí)驗(yàn)建模方法，了解最小二乘建模方法。
3、了解檢測(cè)儀表的分類(lèi)、選型和過(guò)程控制儀表基本原理。理解過(guò)程變量檢測(cè)和過(guò)程控制儀表的基本概念，掌握五大類(lèi)參數(shù)檢測(cè)與變送的傳感器特性與選型的基本方法；了解PID調(diào)節(jié)器基本原理和構(gòu)成。
4、掌握過(guò)程控制系統(tǒng)的各種工程設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)掌握單回路控制系統(tǒng)和串級(jí)控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法；掌握其它復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；了解先進(jìn)過(guò)程控制系統(tǒng)。
二、教學(xué)內(nèi)容及要求
1、過(guò)程控制系統(tǒng)的基本概況
（一）教學(xué)內(nèi)容 1)過(guò)程控制發(fā)展概況 2)過(guò)程控制的特點(diǎn)
3)過(guò)程控制系統(tǒng)的組成及其分類(lèi)
（二）教學(xué)要求
教學(xué)要求是：本章簡(jiǎn)要介紹過(guò)程控制系統(tǒng)發(fā)展概況、組成、分類(lèi)和特點(diǎn)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)后續(xù)各章內(nèi)容之前，先對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)的總體情況有一個(gè)概要了解。達(dá)到了解過(guò)程控制發(fā)展經(jīng)歷的幾個(gè)階段的特點(diǎn)、理論基礎(chǔ)、主要儀表和系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；了解 過(guò)程控制的特點(diǎn)；了解過(guò)程控制系統(tǒng)的組成及其分類(lèi)；了解“過(guò)程控制工程”課程的性質(zhì)和任務(wù)。
重點(diǎn)是：過(guò)程控制系統(tǒng)的組成；過(guò)程控制系統(tǒng)的分類(lèi)方法；過(guò)程控制系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。
2、過(guò)程控制系統(tǒng)建模
（一）教學(xué)內(nèi)容
1)被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型類(lèi)型和表示方法 2)有自平衡過(guò)程和無(wú)自平衡過(guò)程 3)機(jī)理分析法建模
4)試驗(yàn)法建模（階躍響應(yīng)曲線法和矩形脈沖響應(yīng)曲線法）5)最小二乘法建模
6)試驗(yàn)法建模的計(jì)算機(jī)編程實(shí)踐
（二）教學(xué)要求
教學(xué)要求是：了解過(guò)程建模的基本概念和被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型類(lèi)型和表示方法；理解有自平衡過(guò)程和無(wú)自平衡過(guò)程的物理意義；掌握有自平衡能力和無(wú)自平衡能力對(duì)象的機(jī)理分析建模方法；理解并熟練掌握階躍響應(yīng)曲線法和脈沖響應(yīng)曲線實(shí)驗(yàn)建模方法的各種基本算法和驗(yàn)證條件；理解掌握最小二乘建模方法；能夠利用MatLab或者其它編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)單容或多容對(duì)象試驗(yàn)法建模中的幾種算法（計(jì)算法、兩點(diǎn)法、面積求系數(shù)方法）的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)踐。
3、過(guò)程檢測(cè)和控制儀表
（一）教學(xué)內(nèi)容
1)過(guò)程變量檢測(cè)的基本概念和檢測(cè)方法
2)五大類(lèi)參數(shù)檢測(cè)與變送的傳感器分類(lèi)、特性及工作原理 3)檢測(cè)儀表的選型原則和方法 4)過(guò)程控制儀表的分類(lèi)與基本特性
（二）教學(xué)要求
教學(xué)要求是：了解過(guò)程變量檢測(cè)的基本概念和檢測(cè)方法，能夠計(jì)算儀表的精度和利用精度要求進(jìn)行儀表選型；理解五大類(lèi)參數(shù)檢測(cè)與變送的傳感器分類(lèi)、特性及工作原理；掌握五大類(lèi)參數(shù)檢測(cè)與變送的傳感器特性與選型的基本方法；了解過(guò)程控制儀表的分類(lèi)。
4、單回路過(guò)程控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)
（一）教學(xué)內(nèi)容
1)過(guò)程控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)步驟 2)單回路控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和分析 3)檢測(cè)、變送器選擇
4)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥）選擇，主要包括：執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥）的基本組成、分類(lèi)和氣動(dòng)執(zhí)行器工作原理；氣動(dòng)執(zhí)行器的理想和工作流量特性；執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥）的選型原則和內(nèi)容
5)控制器選擇，主要包括：DDZ-III型PID調(diào)節(jié)器的基本構(gòu)成和工作原理，PID控制規(guī)則的主要作用和基本形式；PID調(diào)節(jié)器選擇（調(diào)節(jié)規(guī)則；正反作用；參數(shù)整定）6)過(guò)程控制系統(tǒng)的投運(yùn)和控制器參數(shù)整定 7)單回路控制系統(tǒng)的工程實(shí)例分析
（二）教學(xué)要求
教學(xué)要求是：了解工業(yè)過(guò)程中單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般要求和設(shè)計(jì)步驟，以及過(guò)程系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和針對(duì)工程實(shí)際進(jìn)行的安全防護(hù)措施；理解單回路控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)基本內(nèi)容和性能指標(biāo)，熟練掌握被控量和控制量的選擇原則，能夠?qū)^(guò)程進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析，掌握被控過(guò)程各種參數(shù)對(duì)系統(tǒng)特性和被控量、控制量的選取影響；了解檢測(cè)、變送器的選擇原則，并進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算選取；理解執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥）的基本組成和分類(lèi)，掌握氣動(dòng)執(zhí)行器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，理解和掌握?qǐng)?zhí)行器的四類(lèi)理想流量特性曲線、特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合，熟練掌握實(shí)際工程應(yīng)用時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)的工作流量特性，并根據(jù)過(guò)程控制系統(tǒng)要求分析和確定工作流量特性和理想流量特性，了解調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)型式和材料選擇。熟練掌握根據(jù)過(guò)程控制系統(tǒng)要求分析和確定工作流量特性和理想流量特性；理解PID控制規(guī)律對(duì)系統(tǒng)性能的影響、應(yīng)用場(chǎng)合和控制規(guī)律的選擇原則；了解過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)，掌握模擬合數(shù)字PID控制算法；了解控制系統(tǒng)的投運(yùn)，熟練掌握幾種常用的控制器參數(shù)工程整定方法；能夠按照上述單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求，針對(duì)實(shí)際過(guò)程控制系統(tǒng)進(jìn)行單回路控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和各種設(shè)備的選型。
5、串級(jí)控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)
（一）教學(xué)內(nèi)容
1)串級(jí)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程 2)串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與性能分析 3)串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4)串級(jí)控制系統(tǒng)運(yùn)行和參數(shù)整定 5)串級(jí)控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用范圍
（二）教學(xué)要求
教學(xué)要求是：了解串級(jí)控制系統(tǒng)的基本組成和串級(jí)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程；掌握串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，能夠針對(duì)實(shí)際工藝生產(chǎn)工程進(jìn)行串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，畫(huà)出設(shè)計(jì)圖、方框圖，實(shí)現(xiàn)儀表選型、控制器選型、調(diào)節(jié)閥選型等分析；理解串級(jí)控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用范圍；熟練掌握串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容和串級(jí)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定方法，能夠針對(duì)實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)進(jìn)行串級(jí)控制系統(tǒng)的主回路、副回路的選擇和各種設(shè)備的選型。
6、復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)
（一）教學(xué)內(nèi)容 1)前饋控制系統(tǒng) 2)大滯后補(bǔ)償控制 3)比值控制 4)分程與選擇性控制 5)多變量解耦控制
（二）教學(xué)要求
教學(xué)要求是：理解前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和針對(duì)的實(shí)際過(guò)程的應(yīng)用情況，掌握前饋控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)，理解前饋控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和了解前饋控制系統(tǒng)的參數(shù)工程整定方法；理解大滯后補(bǔ)償控制基本思想，掌握常規(guī)大滯后控制方案，理解大滯后過(guò)程的Smith預(yù)估補(bǔ)償控制思想，熟練掌握Smith預(yù)估補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)分析；理解比值控制系統(tǒng)的基本概念，了解比值控制系統(tǒng)的控制方案和比值控制的設(shè)計(jì)與參數(shù)整定；理解分程與選擇控制系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)，了解分程與選擇控制系統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用；理解多變量解耦控制的基本概念，掌握相對(duì)增益的定義和計(jì)算，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜控制通道的選擇，了解解耦控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、穩(wěn)定性和解耦簡(jiǎn)化等問(wèn)題。
三、考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式
本課程考核方式為閉卷筆試，考試時(shí)間為2個(gè)小時(shí)，卷面滿(mǎn)分85分，課程設(shè)計(jì)和平時(shí)成績(jī)15分。平時(shí)成績(jī)包括作業(yè)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)。
第三篇：過(guò)程控制系統(tǒng)論文
過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展史
“過(guò)程控制”是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的一個(gè)重要領(lǐng)域.隨著各類(lèi)生產(chǎn)工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)提高,生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)化、大型化不斷強(qiáng)化，隨著對(duì)過(guò)程內(nèi)在規(guī)律的進(jìn)一步了解，以及儀表、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，生產(chǎn)過(guò)程控制技術(shù)獲得了更大的進(jìn)展?！哆^(guò)程控制系統(tǒng)》是過(guò)程控制自動(dòng)化及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主要專(zhuān)業(yè)課程。過(guò)程控制系統(tǒng)可分為常規(guī)儀表過(guò)程控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)兩大類(lèi)。前者在生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中應(yīng)用最早，已有六十余年的發(fā)展歷史，后者是自20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的以計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，過(guò)程控制已經(jīng)經(jīng)歷了四個(gè)階段。
1.基地式控制階段(初級(jí)階段)
20世紀(jì)50年代,生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化主要是憑生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，局限于一般的控制元件及機(jī)電式控制儀器,采用比較笨重的基地式儀表(如自力式溫度控制器,就地式液位控制器等),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備就地分散的局部自動(dòng)控制。在設(shè)備與設(shè)備之間或同一設(shè)備中的不同控制 系統(tǒng)之間，沒(méi)有或很少有聯(lián)系，其功能往往局限于單回路控制。過(guò)程控制的目的主要是幾種熱工參數(shù)(如溫度，壓力，流量及液位)的定值控制，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量的穩(wěn)定。時(shí)至今日,這類(lèi)控制系統(tǒng)仍沒(méi)有被淘汰，而且還有了新的發(fā)展，但所占的比重大為減小。
2.單元組合儀表自動(dòng)化階段
20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了單元組合儀表組成的控制系統(tǒng),單元組合儀表有電動(dòng)和氣動(dòng)兩大類(lèi)。所謂單元組合,就是把自動(dòng)控制系統(tǒng)儀表按功能分成若干單元，依據(jù)實(shí)際控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，因此單元組合儀表使用方便，靈活。單元組合儀表之間用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的信號(hào)聯(lián)系，氣動(dòng)儀表(QDZ系列)為20~100kPa氣壓信號(hào)，電動(dòng)儀表為0~10mA直流電流信號(hào)(DDZ—Ⅱ系列）和4～20mA直流電流信號(hào)（DDZ—Ⅲ系列）。由于電流信號(hào)便于遠(yuǎn)距離傳送，因而實(shí)現(xiàn)了集中監(jiān)控與集中操縱控制系統(tǒng),對(duì)提高設(shè)備效率和強(qiáng)化生產(chǎn)過(guò)程有所促進(jìn)，使用那個(gè)了工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備日益大型化與連續(xù)化發(fā)展的需要。隨著儀表工業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)過(guò)程控制對(duì)象特性的認(rèn)識(shí)，對(duì)儀表及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法等都有了較大的進(jìn)步。但從設(shè)計(jì)構(gòu)思來(lái)看，過(guò)程控制仍處于各控制系統(tǒng)互不關(guān)聯(lián)或關(guān)聯(lián)甚少的定值控制范疇,只是控制的品質(zhì)有了較大的提高。單元組合儀表已延續(xù)了幾十年,目前國(guó)內(nèi)還廣泛應(yīng)用。由單元組合儀表組成的控制系統(tǒng),其控制策略主要是PID控制和常用的復(fù)雜控制系統(tǒng)(如串級(jí)、均勻、比值、前饋、分程和選擇性控制等）。
3.計(jì)算機(jī)控制的初級(jí)階段
20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，最初是直接數(shù)字控制(DDC)實(shí)現(xiàn)集中控制，代替常規(guī)的控制儀表。但由于集中控制的固有缺陷,未能普及與推廣就被集散控制系統(tǒng)(DCS)所替代。DCS在硬件上將控制回路分散化，數(shù)據(jù)顯示，實(shí)時(shí)監(jiān)督等功能集中化，有利于安全平穩(wěn)的生產(chǎn)。就控制策略而言，DCS仍以簡(jiǎn)單的PID控制為主,再加上一些復(fù)雜的控制算法,并沒(méi)有充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的功能。
4.綜合自動(dòng)化階段
20世紀(jì) 80年代以后出現(xiàn)了二級(jí)優(yōu)化控制 ,在DCS的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制和優(yōu)化控制。在硬件上采用上位機(jī)和DCS(或電動(dòng)單元組合儀表)相結(jié)合，構(gòu)成二級(jí)計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制。隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，DCS出現(xiàn)了開(kāi)放式系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多層次計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的管控一體化系統(tǒng)(CIPS)。同時(shí)，以現(xiàn)場(chǎng)總線為標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)以微處理器為基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制系統(tǒng)之間進(jìn)行全數(shù)字化,雙向和多站通信的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(FCS)。FCS將對(duì)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)帶來(lái)革命性變革 ,開(kāi)辟控制系統(tǒng)的新紀(jì)元。
當(dāng)前自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展的主要特點(diǎn)是:生產(chǎn)裝置實(shí)施先進(jìn)控制成為發(fā)展主流;過(guò)程優(yōu)化受到普遍關(guān)注;傳統(tǒng)的DCS正在走向國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式系統(tǒng);綜合自動(dòng)化系統(tǒng)(CIPS)是發(fā)展方向。
綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，就是包括生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度,操作優(yōu)化,先進(jìn)控制和基層控制等內(nèi)容的遞階控制系統(tǒng)，亦稱(chēng)管理控制一體化系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)管控一體化系統(tǒng))。這類(lèi)自動(dòng)化系統(tǒng)是靠計(jì)算機(jī)和及其網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此也稱(chēng)為計(jì)算機(jī)集成過(guò)程系統(tǒng)(CIPS)。這里,“計(jì)算機(jī)集成”指出了它的組成特征，“過(guò)程系統(tǒng)”指明了它的工作對(duì)象,正好與計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)相對(duì)應(yīng),有人也稱(chēng)之為過(guò)程工業(yè)的CIMS。
可以認(rèn)為，綜合自動(dòng)化是當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要潮流。它以整體優(yōu)化為目標(biāo),以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)工具，以生產(chǎn)過(guò)程的管理和控制的自動(dòng)化為主要內(nèi)容,將各個(gè)自動(dòng)化 “孤島”綜合集成為一個(gè)整體的系統(tǒng)。近二十幾年來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的迅猛發(fā)展，加劇了對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境的污染，因此,減小工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響也已納入了過(guò)程控制的目標(biāo)范圍,綜上所述,過(guò)程控制的主要目標(biāo)有保障生產(chǎn)過(guò)程的安全和平穩(wěn),達(dá)到預(yù)期的產(chǎn)量和質(zhì)量，盡可能減少原材料和能源消耗,把生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的危害降低到最小程度。由此可見(jiàn)，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化是保持生產(chǎn)穩(wěn)定、降低消耗、降低成本、改善勞動(dòng)條件、促進(jìn)文明生產(chǎn)、保證生產(chǎn)安全和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要手段，是20世紀(jì)科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步的特征，是工業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。
以上為過(guò)程控制系統(tǒng)的歷史，現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展方向。
電專(zhuān)111班
孟陽(yáng)
120114303113
第四篇：過(guò)程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(封皮)
題目：
過(guò)程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告S7-300PLC與200PLC主-從站的單回 流量過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：班級(jí)：自09A-2學(xué)號(hào)： 同組人：時(shí)間：2012年11月 地點(diǎn)：過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室 指導(dǎo)老師：
目錄
1.概述····························································1
2.S7-300PLC與200PLC主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案····2
2.1主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)硬件組成原理····················2
2.2主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)硬件電氣接線圖設(shè)計(jì)··············3
3.S7-300PLC與200PLC主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)·4
3.1主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)閉環(huán)控制原理····················4
3.2主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)PLC硬件組態(tài)論述················4
3.3主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)控制程序流程圖論述··············5
3.4主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)控制程序功能實(shí)現(xiàn)················6
4.S7-300PLC與200PLC主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)·8
4.1主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)建立通訊························8
4.2主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)變量數(shù)據(jù)詞典建立················8
4.3主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)工藝圖形主畫(huà)面組態(tài)··············9
4.4主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)歷史趨勢(shì)組態(tài)···················10
4.5主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)趨勢(shì)組態(tài)···················10
4.6主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)報(bào)表組態(tài)···················11
5.S7-300PLC與200PLC主-從站單回路流量過(guò)控系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析·12
5.1主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)試中解決的問(wèn)題···········12
5.2主-從站單回路流量過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)果分析與總結(jié)·················12
結(jié)束語(yǔ)····························································12
附錄：帶功能注釋的源程序··········································13
第五篇：《過(guò)程控制系統(tǒng)》期末考查論文
《過(guò)程控制系統(tǒng)》期末考查論文
——集散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介
DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(xiě)（Distributed Control System），在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱(chēng)之為集散控制系統(tǒng)。是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來(lái)的，綜合了計(jì)算機(jī)、通訊、顯示和控制等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。
概 述
首先，DCS的骨架—系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，它是DCS的基礎(chǔ)和核心。由于網(wǎng)絡(luò)對(duì)于DCS整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和擴(kuò)充性，起著決定性的作用，因此各廠家都在這方面進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)。對(duì)于DCS的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，它必須滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性的要求，即在確定的時(shí)間限度內(nèi)完成信息的傳送。這里所說(shuō)的“確定”的時(shí)間限度，是指在無(wú)論何種情況下，信息傳送都能在這個(gè)時(shí)間限度內(nèi)完成，而這個(gè)時(shí)間限度則是根據(jù)被控制過(guò)程的實(shí)時(shí)性要求確定的。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時(shí)可能發(fā)生的，特別是操作員站，這樣，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)會(huì)經(jīng)常進(jìn)行，而這種操作絕對(duì)不能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有很強(qiáng)在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)功能。
其次，這是一種完全對(duì)現(xiàn)場(chǎng)I/O處理并實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制（DDC）功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。一般一套DCS中要設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)I/O控制站，用以分擔(dān)整個(gè)系統(tǒng)的I/O和控制功能。DCS的操作員站是處理一切與運(yùn)行操作有關(guān)的人機(jī)界面功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。工程師站是對(duì)DCS進(jìn)行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其主要功能是提供對(duì)DCS進(jìn)行組態(tài)，配置工作的工具軟件（即組態(tài)軟件），并在DCS在線運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)地監(jiān)視DCS網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，使系統(tǒng)工程師可以通過(guò)工程師站及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，使DCS隨時(shí)處在最佳的工作狀態(tài)之下。
發(fā)展歷史
2）采用帶CRT顯示器的操作站與過(guò)程單元分離，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視，集中操作
3）采用較先進(jìn)的冗余通信系統(tǒng)
第二階段
1980—1985.，在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：
1）微處理器的位數(shù)提高，CRT顯示器的分辨率提高
2）強(qiáng)化的模塊化系統(tǒng)
3）強(qiáng)化了系統(tǒng)信息管理，加強(qiáng)通信功能
第三階段
1985年以后，集散系統(tǒng)進(jìn)入第三代，其技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：
1）采用開(kāi)放系統(tǒng)管理
2）操作站采用32位微處理器
3）采用實(shí)時(shí)多用戶(hù)多任務(wù)的操作系統(tǒng)
進(jìn)入九十年代以后，計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，更多新的技術(shù)被應(yīng)用到了DCS之中。PLC是一種針對(duì)順序邏輯控制發(fā)展起來(lái)的電子設(shè)備，它主要用于代替不靈活而且笨重的繼電器邏輯?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在進(jìn)入九十年代中期以后發(fā)展十分迅猛，以至于有些人已做出預(yù)測(cè)：基于現(xiàn)場(chǎng)總線的FCS將取代DCS成為控制系統(tǒng)的主角。
特點(diǎn)介紹
1.高可靠性：由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一，從而使系統(tǒng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可靠性也得到提高。
2.開(kāi)放性：DCS采用開(kāi)放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下，幾乎不影響系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)的工作。
3.靈活性：通過(guò)組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行軟硬件組態(tài)，即確定測(cè)量與控制信號(hào)及相互間連接關(guān)系、從控制算法庫(kù)選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫(kù)調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報(bào)警畫(huà)面，從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。
4.易于維護(hù)：功能單一的小型或微型專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，具有維護(hù)簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)，當(dāng)某一局部或某個(gè)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下在線更換，迅速排除故障。
5.協(xié)調(diào)性：各工作站之間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種數(shù)據(jù)，整個(gè)系統(tǒng)信息共享，協(xié)調(diào)工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。
6.控制功能齊全：控制算法豐富，集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體，可實(shí)現(xiàn)串級(jí)、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測(cè)控制等先進(jìn)控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的構(gòu)成方式十分靈活，可由專(zhuān)用的管理計(jì)算機(jī)站、操作員站、工程師站、記錄站、現(xiàn)場(chǎng)控制站和數(shù)據(jù)采集站等組成，也可由通用的服務(wù)器、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和可編程控制器構(gòu)成。
結(jié) 構(gòu)
從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過(guò)程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。過(guò)程級(jí)主要由過(guò)程控制站、I/O單元和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操作級(jí)包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級(jí)主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），作為DCS更高層次的應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)紙行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。
DCS的控制程序：DCS的控制決策是由過(guò)程控制站完成的，所以控制程序是由過(guò)程控制站執(zhí)行的。
過(guò)程控制站的組成：
DCS的過(guò)程控制站是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要由電源、CPU（中央處理器）、網(wǎng)絡(luò)接口和I/O組成I/O：控制系統(tǒng)需要建立信號(hào)的輸入和輸出通道，這就是I/O。DCS中的I/O一般是模塊化的，一個(gè)I/O模塊上有一個(gè)或多個(gè)I/O通道，用來(lái)連接傳感器和執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥）。
I/O單元：通常，一個(gè)過(guò)程控制站是有幾個(gè)機(jī)架組成，每個(gè)機(jī)架可以擺放一定數(shù)量的模塊。CPU所在的機(jī)架被稱(chēng)為CPU單元，同一個(gè)過(guò)程站中只能有一個(gè)CPU單元，其他只用來(lái)擺放I/O模塊的機(jī)架就是I/O單元。
相關(guān)控制系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，一種世界上最新型的控制系統(tǒng)即現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（Fieldbus Control System，F(xiàn)CS）在上世紀(jì)九十年代走向?qū)嵱没?，并正以迅猛的?shì)頭快速發(fā)展。
FCS可以說(shuō)是第五代過(guò)程控制系統(tǒng)，是由PLC（Programmable Controller）或DCS（Distributed Control System）發(fā)展而來(lái)的。FCS與PLC及DCS之間有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，又存在著本質(zhì)的差異。本文針對(duì)PLC、DCS、FCS三大控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和差異作一分析。
PLC、FCS控制系統(tǒng)的基本特點(diǎn)
PLC
1．從開(kāi)關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運(yùn)算處理，是從下往上的。
2．邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、步進(jìn)(順序)控制、連續(xù)PID控制、數(shù)據(jù)控制――PLC具有數(shù)據(jù)處理能力、通信和聯(lián)網(wǎng)等多功能。
3．可用一臺(tái)PC機(jī)為主站，多臺(tái)同型PLC為從站。
4．也可一臺(tái)PLC為主站，多臺(tái)同型PLC為從站，構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。這比用PC機(jī)作主站方便之處是：有用戶(hù)編程時(shí)，不必知道通信協(xié)議，只要按說(shuō)明書(shū)格式寫(xiě)就行。
5．PLC網(wǎng)絡(luò)既可作為獨(dú)立DCS/TDCS，也可作為DCS/TDCS的子系統(tǒng)。
6．主要用于工業(yè)過(guò)程中的順序控制，新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。FCS
1．FCS是第五代過(guò)程控制系統(tǒng)，它是21世紀(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的方向。是3C技術(shù)（Communication，Computer，Control）的融合。基本任務(wù)是：本質(zhì)（本征）安全、危險(xiǎn)區(qū)域、易變過(guò)程、難于對(duì)付的非常環(huán)境。
2.全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。
3．用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制裝置，取代每臺(tái)儀表的兩根線?！艾F(xiàn)場(chǎng)控制”取代“分散控制”；數(shù)據(jù)的傳輸采用“總線”方式。
4．從控制室到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的雙向數(shù)字通信總線，是互聯(lián)的、雙向的、串行多節(jié)點(diǎn)、開(kāi)放的數(shù)字通信系統(tǒng)取代單向的、單點(diǎn)、并行、封閉的模擬系統(tǒng)。
5．用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。
6．把微機(jī)處理器轉(zhuǎn)入現(xiàn)場(chǎng)自控設(shè)備，使設(shè)備具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，信號(hào)傳輸精度高，遠(yuǎn)程傳輸。實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸全數(shù)字化、控制功能分散、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一全開(kāi)放。
7．可上局域網(wǎng)，再可與internet相通。既是通信網(wǎng)絡(luò)，又是控制網(wǎng)絡(luò)。
應(yīng)用差異
下面就DCS與FCS系統(tǒng)在具體應(yīng)用方面進(jìn)行比較。前題是DCS系統(tǒng)與典型的、理想的FCS系統(tǒng)進(jìn)行比較。
具體比較：
1．DCS系統(tǒng)是個(gè)大系統(tǒng)，其控制器的功能強(qiáng)而且在系統(tǒng)中的作用十分重要，數(shù)據(jù)公路更是系統(tǒng)的關(guān)鍵，所以，必須整體投資一步到位，事后的擴(kuò)容難度較大。而FCS功能下放較徹底，信息處理現(xiàn)場(chǎng)化，數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置的廣泛采用，使得控制器功能與重要性相對(duì)減弱。因此，F(xiàn)CS系統(tǒng)投資起點(diǎn)低，可以邊用、邊擴(kuò)、邊投運(yùn)。
2．DCS系統(tǒng)是封閉式系統(tǒng)，各公司產(chǎn)品基本不兼容。而FCS系統(tǒng)是開(kāi)放式系統(tǒng)，不同廠商、不同品牌的各種產(chǎn)品基本能同時(shí)連入同一現(xiàn)場(chǎng)總線，達(dá)到最佳的系統(tǒng)集成。
3．DCS系統(tǒng)的信息全都是二進(jìn)制或模擬信號(hào)形成的，必須通過(guò)D/A與A/D轉(zhuǎn)換。而FCS系統(tǒng)將D/A與A/D轉(zhuǎn)換在現(xiàn)場(chǎng)一次表完成，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化通信，使精度得到大的提高，可提高到0.1%。并且FCS系統(tǒng)可以將PID閉環(huán)控制功能裝入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，縮短了控制周期，提高運(yùn)算速度，改善調(diào)節(jié)性能。
4．FCS由于信息處理現(xiàn)場(chǎng)化，與DCS相比可以省去相當(dāng)數(shù)量的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，同時(shí)也節(jié)省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積。同時(shí)，F(xiàn)CS可以減少大量電纜與敷設(shè)電纜用的橋架等，同時(shí)也節(jié)省了設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)費(fèi)用。
5．FCS相對(duì)于DCS組態(tài)簡(jiǎn)單，由于結(jié)構(gòu)、性能標(biāo)準(zhǔn)化，便于安裝、運(yùn)行、維護(hù)。
結(jié) 論
在未來(lái)，工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中，數(shù)字技術(shù)向智能化、開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展，同時(shí)，工業(yè)控制軟件也將向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、開(kāi)放性發(fā)展。因此現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS的出現(xiàn)，數(shù)字式分散控制DCS及PLC并不會(huì)消亡，DCS及PLC系統(tǒng)會(huì)更加向智能化、開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展。或只是將過(guò)去處于控制系統(tǒng)中心地位的DCS移到現(xiàn)場(chǎng)總線的一個(gè)站點(diǎn)上去。這樣說(shuō)，DCS或PLC處于控制系統(tǒng)中心地位的局面從此將被打破。今后的控制系統(tǒng)將會(huì)是：FCS處于控制系統(tǒng)中心地位，兼有DCS、PLC系統(tǒng)一種新型標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化控制系統(tǒng)。
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