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1、教学要求与学习目标：1 1 掌握自动控制系统的组成。掌握自动控制系统的组成。 2 2 掌握带控制点流程图上常用图形符号的含义。掌握带控制点流程图上常用图形符号的含义。 3 3 掌握方块图的画法。掌握方块图的画法。 4 4 掌握闭环控制系统在阶跃扰动作用下，过渡过程的几种基本形式掌握闭环控制系统在阶跃扰动作用下，过渡过程的几种基本形式 及过渡过程品质指标的含义。及过渡过程品质指标的含义。 5 5 掌握控制系统的分类掌握控制系统的分类 教学教学内容: 1.1 化工自动化的主要内容 1.2 控制系统的组成 1.3 带控制点的工艺流程图 1.4 自动控制系统方块图 1.5 控制系统的分类 1.6 自动
2、控制系统的过渡过程和品质指标 本章学习要点 本章思考题及作业 第1章 自动控制系统基本知识学习重点1 掌握自动控制系统的组成，各环节的作用以及各环节 之间的联系。 2 掌握方块图的画法，对一个具体的控制系统来说，能 准确指出被控对象 、被控变量、操纵变量 、扰动量等 参数。 3 掌握带控制点流程图上常用图形符号的含义。 4 掌握闭环控制系统在阶跃扰动作用下，过渡过程的几 种基本形式及过渡过程品质指标的含义。 本章作业：Pg11： 6、7、补充题1：求过渡过程性能 指标。 本章思考题： Pg11：1、 2、3、4、5、8、9、10 HGJ7-87 化工过程检测.控制系统设计符号统一规定第第1 1
3、章章 自动控制系统基本知识自动控制系统基本知识本章例题及习题训练的目的： 1 要求能看懂带控制点的工艺流程图； 2 会根据带控制点的工艺流程图画控制系统 的方块图 3 会求控制系统过渡过程的品质指标第第1 1章章 自动控制系统基本知识自动控制系统基本知识设计以及读带控制点的工艺流程图时。 注意：6大要素 测量点 被测变量 仪表功能 仪表安装位置 工段号 仪表序号 画法方块图要注意的几个要点： 组成控制系统的环节用“方块”表示 信号联系箭头符号不能丢 负反馈负号不能丢 对某一具体的控制系统来说，应指出被控对象、被控变量、操纵 变量、干扰变量是什么？ 给定值、被控变量不是环节，不用方块表示要点归纳
4、第1章控制系统的基本概念作业讲评本章作业：本章作业：Pg11Pg11： 6 6、7 7、补充题补充题1 1：求过渡过程性能指标。：求过渡过程性能指标。 本章思考题：本章思考题： Pg11Pg11：1 1、 2 2、3 3、4 4、5 5、8 8、9 9、10 10 1-1（教材P11：6） 在图1-11的换热器出口温度控制系统中，工艺 要求热物料出口温 度保持为某一设定值。 试画出该控制系统的方框图； 方框图中各环节的输入信号和输出信号是什么? 整个系统的输 入信号和输出信号又是什么? 系统在遇到干扰作用(例如冷物料流量突然增大qv)时,该系 统是如何实现自动控制的?p11：题6：解答： 换热
5、器出口温度控制系统控制器执行器换热器测量元件及变送器TsTf (干扰变量）Tme = Tm Tsum正正反第第1 1章控制系统的基本概念作业讲评章控制系统的基本概念作业讲评 各环节的输入和输出信号分别如下：输输入 输输出换热换热 器操纵变纵变 量m（蒸汽流量） 、干扰变扰变 量f被控变变量（管程出口温 度T） 测测量元件与 变变送器管程出口温度T、管程出口温度的测测量值值 Tm 控制器偏差e = Tm Ts控制信号u执执行器控制信号u操纵变纵变 量m（蒸汽流量 ）整个系统的输入信号：温度给定值Ts、干扰变量f； 输出信号：管程出口温度T控制器执行器换热器测量元件及变送器TsTf (干扰变量）T
6、me = Tm Ts um正正反系统在遇到干扰作用(例如冷物料流量突然增大qv) 时,该系统是如何实现自动控制的?答：冷物料流量突然增大qv时，换热器管程的出 口温度受到干扰将降低 ，温度测量变送器将检测到的信 号送给控制器，控制器的输入偏差信号e ，控制器发出给 执行器的信号u ，执行器将自动开大阀门，壳程蒸汽的流 量m ，克服干扰的作用，将温度T 调节到给定值。控制器执行器换热器测量元件及变送器TsTf (干扰变量）Tme = Tm Ts um正正反1-2（教材P11：7）图1-12为贮槽液位控制系统,工艺要求液位保 持为某一数值。 试画出该系统的方框图； 指出该系统中被控对象、被控变量、
7、操作变量、干扰作用各 是什么？第第1 1章控制系统的基本概念作业讲评章控制系统的基本概念作业讲评本章作业：本章作业：Pg11Pg11： 6 6、7 7、补充题补充题1 1：求过渡过程性能指标。：求过渡过程性能指标。 本章思考题：本章思考题： Pg11Pg11：1 1、 2 2、3 3、4 4、5 5、8 8、9 9、10 10 被控对象 ：水槽被控变量：水槽的水位；操纵变量：水槽出水流量qv2；扰动量：水槽进水流量qv1 、压力解： 水槽水位控制系统方块图：控制器执行器水槽测量变送器LsLf (干扰变量）Lme = Lm Ls um1-3（补充题1）：某化学反应器工艺规定操作温度为（80010
8、） 。为确保生产安全，控制中温度最高不得超过850。现设计的温 度控制系统，在最大阶跃扰动下的过渡过程曲线如下图所示。（1）分别求出最大偏差A、超调量B、余差C、衰减比n、过渡时间 Ts（温度进入1%新的稳定值即示为系统已稳定）和震荡周期T。 （2）分析此温度控制系统是否满足工艺要求？T/ 845815805800 720T/min25第第1 1章控制系统的基本概念作业讲评章控制系统的基本概念作业讲评本章作业：本章作业：Pg11Pg11： 6 6、7 7、补充题补充题1 1：求过渡过程性能指标。：求过渡过程性能指标。 本章思考题：本章思考题： Pg11Pg11：1 1、 2 2、3 3、4 4
9、、5 5、8 8、9 9、10 10 T/min800T/80584581572025解：（1）分别求出最大偏差A、超调量B、余差C、衰减比n、过渡时间 Ts（温度进入1%新的稳定值即示为系统已稳定）和震荡周期T。 解： 最大偏差：A =845800 = 45 超 调 量： =（845 805）/805 = 4.97% 衰 减 比：n= B/B= （845 805） / （815 805） = 4：1 余 差： C= 805800= 5 过 渡 时 间：Ts = 25 min 震 荡 周 期：T = 20 7=13 minT/min800T/80584581572025（2）分析此温度控制系统
10、是否满足工艺要求？ 解：符合要求： 系统新的稳定值是805 ，符合工艺规定操作温度为 （80010） 的要求 845 850 ，符合控制中温度最高不得超过850的要求第2章 过程装备控制工程基础教学要求与学习目标： 1 1 掌握被控对象的数学建摸和特性参数。掌握被控对象的数学建摸和特性参数。 2 2 掌握简单控制系统控制方案的设计。掌握简单控制系统控制方案的设计。 3 3 掌握控制器常用的控制规律掌握控制器常用的控制规律 4 4 掌握控制器控制参数的工程整定。掌握控制器控制参数的工程整定。 5 5 能根据系统的特殊要求，设计合适的复杂控制能根据系统的特殊要求，设计合适的复杂控制 系统系统 教学
11、内容: 2.1 被控对象的特性 2.2 简单控制系统 2.3 复杂控制系统 2.1 被控对象的特性 教学目的与要求：1 了解被控对象特性的意义和重要性； 2 掌握对象动态特性的通道的含义 3 了解被控对象特性的数学建模； 4 掌握被控对象特性的实验测定方法； 5 掌握表征被控对象特性的三大参数放大系数K、时间常 数T、滞后时间的物理意义及其对控制质量的影响本节主要内容: 2.1.1 被控对象的特性及其描述方法 2.1.2 被控对象的三大特性参数放大系数K、时间常数T 、滞后时间 本节思考题：Pg57：1、2、3、4； 作业：1 训练求取被控对象的特性参数 Pg57：52 训练由实验反应曲线求对象特性的三大参数，进而求 出被控对象的特性方程式：补充题21 训练求取被控对象的特性参数 Pg57：5 2 训练由实验反应曲线求对象特性的三大参数，进而求出被控对象 的特性方程式：补充题22.1 被控对象的特性作业讲评被控对象的特性作业讲评2-1（Pg57：5） 试从图2-67某对象的反应曲线中，表示出该对象的 放大系数、时间常数和滞后时间。K=H qv1解：有量纲 H（T）= 0.632H（ ）所对应的时间T，如图 =0=0qv1tt0tt0 HP58：图2-67qv1HT0.632H
