(二)按补偿干扰的方法分 反馈 调节器 执行器~对象 干扰f(t)→被控变量→调节器 感器、变送器 →操作变量→补偿干扰 前馈 感器、变送器 干 扰 干扰f(t)→变送器→补偿器 前馈补偿器 执行器 对象 →操作变量→补偿干扰 前馈+反馈 前馈补偿器<变送器千 扰 y ○x调节器 执行 对象 感器、变送器
(二)按补偿干扰的方法分 反馈 调节器 执行器 对象 传感器、变送器 + - SP x z e u q y f 干扰f(t)→被控变量→调节器 →操作变量→补偿干扰 前馈 前馈补偿器 执行器 对象 传感器、变送器 p q y 干 扰 f 干扰f(t)→变送器→补偿器 →操作变量→补偿干扰 前馈+反馈 调节器 执行器 对象 传感器、变送器 + - SP x z e y 干 扰 f 前馈补偿器 变送器 + +
(三)按控制系统的复杂程度区分 简单控制系统复杂控制系统 四)按控制变量的名称区分 温度控制系统压力控制系统 (五)按调节规律区分 P、PI、PD、PID、预估控制∴ 六)按被控变量对操作变量的影响分 闭环控制系统—如:反馈控制 开环控制系统——如:前馈控制
(三)按控制系统的复杂程度区分 简单控制系统 复杂控制系统 (四)按控制变量的名称区分 温度控制系统 压力控制系统 …… (五)按调节规律区分 P、PI、PD、PID、预估控制 …… (六)按被控变量对操作变量的影响分 闭环控制系统——如:反馈控制 开环控制系统——如:前馈控制
第三节过渡过程和品质指标 、控制系统的静态(稳态)与动态 控制系统的作用:尽可能使被控变量与设定值保持一致(或随设定值一起变化),当被控变 量受干扰影响而偏离设定值时,控制作用必须驱使它(被控变量)回到设 定值。 由于干扰没有严格的变化规律(否则也不能称之为干扰),因此系统中的有关参数也都 是随时间变化的。 静态:被控变量不随时间变化的平衡状态(变化率为0,不是静止)。 如果控制系统是稳定的,假设设定值和干扰都保持不变,经过足够长的时间,控制系统 中各参数必然会到达一个“相对”平衡状态,这种状态就是所谓的“静态”,在控制领域中 更多的称之为“稳态”。 在工业对象的设计过程中,需要从物料平衡、能量平衡、传热、传质、化学反应速度与平 衡等方面进行大量的计算,这些计算结果就是设计的依据,这部分内容就属于系统“静态 特性的范畴。 从理论上讲,这些计算结果能保证系统运行在平衡状态(物料平衡、能量平衡等),设想 设计蒸发系统中蒸汽压力突然发生变化或某个测量信号受到电磁干扰而发生变化,系统用何 种方式来克服这些干扰,仅用“静态”的概念就不能很好地解决这些困难
第三节 过渡过程和品质指标 一、控制系统的静态(稳态)与动态 控制系统的作用:尽可能使被控变量与设定值保持一致(或随设定值一起变化),当被控变 量受干扰影响而偏离设定值时,控制作用必须驱使它(被控变量)回到设 定值。 由于干扰没有严格的变化规律(否则也不能称之为干扰),因此系统中的有关参数也都 是随时间变化的。 静态:被控变量不随时间变化的平衡状态(变化率为0,不是静止)。 如果控制系统是稳定的,假设设定值和干扰都保持不变,经过足够长的时间,控制系统 中各参数必然会到达一个“相对”平衡状态,这种状态就是所谓的“静态”,在控制领域中 更多的称之为“稳态”。 在工业对象的设计过程中,需要从物料平衡、能量平衡、传热、传质、化学反应速度与平 衡等方面进行大量的计算,这些计算结果就是设计的依据,这部分内容就属于系统“静态” 特性的范畴。 从理论上讲,这些计算结果能保证系统运行在平衡状态(物料平衡、能量平衡等),设想 设计蒸发系统中蒸汽压力突然发生变化或某个测量信号受到电磁干扰而发生变化,系统用何 种方式来克服这些干扰,仅用“静态”的概念就不能很好地解决这些困难
动态:被控变量随时间变化的不平衡状态。 如果系统原来处于相对平衡状态(静态),当岀现干扰使被控变量发生变化,此时控制系 统发生作用,调节器根据偏差及其偏差的变化情况,改变调节器输出,再经执行器改变操纵 变量,使被控变量重新回到设定值来,这么一个从干扰发生、系统控制、直到重新建立平衡 的过程称为“动态”过程 工艺设计主要围绕系统“静态″特性开展工作,自动控制是在“静态”特性基础上研究其 动态”特性当系统失去平衡以后,如何使系统重新回到平衡状态 如何来评价自控系统的质量? 必须分析“系统失稳以后能否重新回到平衡状态”、“从系统失稳到重新回到平衡状态” 这个过程的各种指标
动态:被控变量随时间变化的不平衡状态。 如果系统原来处于相对平衡状态(静态),当出现干扰使被控变量发生变化,此时控制系 统发生作用,调节器根据偏差及其偏差的变化情况,改变调节器输出,再经执行器改变操纵 变量,使被控变量重新回到设定值来,这么一个从干扰发生、系统控制、直到重新建立平衡 的过程称为“动态”过程。 工艺设计主要围绕系统“静态”特性开展工作,自动控制是在“静态”特性基础上研究其 “动态”特性――当系统失去平衡以后,如何使系统重新回到平衡状态。 如何来评价自控系统的质量? 必须分析“系统失稳以后能否重新回到平衡状态”、“从系统失稳到重新回到平衡状态” 这个过程的各种指标
二、控制系统的过渡过程 过渡过程:受到干扰作用后系统失稳,在控制系统的作用下,被控 变量回复到新的平衡状态的过程 在分析和设计控制系统时,往往选定阶跃信号作为输入。 阶跃干扰:在某一瞬间t干扰突然阶跃式地加入系统, 并保持在这个幅值。 阶跃干扰比较突然、比较危险、对控制系统的影响也最大、 设计过程容易产生阶跃干扰。 对于一个控制系统,如果能有效克服阶跃干扰,肯定能很好地克服 其它变化比较缓和的各种干扰。 几种典塑的过渡笆:
二、控制系统的过渡过程 过渡过程:受到干扰作用后系统失稳,在控制系统的作用下,被控 变量回复到新的平衡状态的过程。 在分析和设计控制系统时,往往选定阶跃信号作为输入。 阶跃干扰:在某一瞬间t0干扰突然阶跃式地加入系统, 并保持在这个幅值。 阶跃干扰比较突然、比较危险、对控制系统的影响也最大、 设计过程容易产生阶跃干扰。 对于一个控制系统,如果能有效克服阶跃干扰,肯定能很好地克服 其它变化比较缓和的各种干扰。 几种典型的过渡过程: