3认识控制系统类型-课件-中职《化工仪表及自动化》专业第二学期

1 按控制系统的结构分类 1) 开环控制系统 第十五讲 任务三 认识控制系统类型 2) 闭环控制系统 2. 在闭环控制系统中，按设定值情况的不同可分成三类 定值控制系统 （内给定） 随动控制系统（外给定） Q2=KQ1 程序控制系统（外给定） 1. 开环控制系统有偏差吗？ 2. 试说明定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统它们的的设定值分别是内给定还是外给定？ 任务四 认识自动控制系统的过渡过程 1. 系统的稳态与动态 稳态（静态）：在自动控制系统中，把被控变量不随时间变化的平衡状态称为系统的稳态。 动态：被控变量随时间而变化的不平衡状态称为系统的动态。 2. 过渡过程的类型 自动控制系统总是希望达到衰减振荡过程曲线，选择合适的调节器PID参数才能实现衰减振荡的过渡过程。 3. 过渡过程的品质指标 一、稳定性 衰减比 n 二、准确性 最大偏差A 余差C 三、快速性 过渡时间ts 振荡周期T 1）为什么自动控制系统要选择衰减振荡过程？而不采用非周期过程？ 2）为何要综合考虑过渡过程的品质指标？ 某换热器的温度控制系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如下图所示。试分别求出最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间（给定值为200℃）。 举例 温度控制系统过渡过程曲线 解 最大偏差A＝230-200＝30℃　余差C＝205-200＝５℃ 由图上可以看出，第一个波峰值B＝230-205＝25℃， 第二个波峰值B′＝210－205＝5℃， 故衰减比应为B:B′＝25:5＝5:1。 振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔， 故周期T＝20-5＝15（min） 某化学反应器工艺规定操作温度为900±7℃。考虑安全因素，生产过程中温度偏离给定值最大不得超过45℃。现在设计的温度控制系统在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如下图所示。试求系统的过渡过程品质指标：最大偏差，余差，衰减比和过渡时间。根据这些指标确定该控制系统能否满足题中所给的工艺要求，请说明理由。 图4.11 闭环控制示意图 （有设定值、测量值和偏差） 图4.12 定值控制示意图 图4.13 随动控制示意图 程序器 图4.14 过渡过程曲线示意图 y