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1、上节课内容,自动控制系统的方块图 自动控制系统的分类 控制系统的静态（稳态）与动态,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 要研究静态，更要研究动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,过渡过程取决于： 1、系统本身及其特性 2、干扰（输入）的形式 在分析和设计控制系统时，选定信号作为输入？ 最危险的、突然的 最常见的 易于实现的,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
2、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：,几种典型的过渡过程：,？,X,X,一般是不允许的,除开关量控制回路,三、控制系统的控制指标,通常要评价和讨论一个控制系统性能优劣 以系统受到阶跃输入作用后的响应曲线的形式给出 主要包括：最大偏差（超调量）衰减比余差过渡时间振荡周期（振荡频率）,以阶跃响应曲线的形式表示的品质指标（和初值有关，这里只分析变化量）,阶跃干扰作用下的过渡过程,最大偏差：A 在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值,表示系统瞬间
3、偏离给定值的最大程度,A越大，被控变量偏离给定值，偏离时间越长，对生产不利A越小越好,设计系统时对A的允许值应有限制 特别对有约束条件的系统：爆炸极限 干扰会不断出现，偏差重叠,超调量：B 第一个峰值和新稳态值之差。B=A-C,当C=0， A=B,衰减比：表示衰减快慢程度，前后两个峰值之比 B:B=n：1,大好？小好？,不大不小正好,一般：4：110：1,余差： C 过渡过程终了时，被控变量所达到的新稳态值与给定值之间的偏差,过渡过程终了时的残余偏差,C可正可负，越小越好,有差控制有差系统 无差控制无差系统,过渡时间：从干扰作用发生的时刻起，到系统建立新的平衡时止，过度过程所经历的时间,规定一
4、个范围：5%（2%）稳态值,当被控变量进入这个范围且不再越出时认为过渡过程结束,短好，过程迅速，对干扰频繁也能克服，控制质量高,振荡周期：同向两波峰（或波谷）之间的时间间隔 工作周期,频率：,衰减比相同时，周期与过渡时间成正比,短好,振荡次数：过渡过程中被控变量的振荡次数,理想过渡过程两个波 4：1,上升时间：干扰开始作用起止第一个波峰时所需的时间,各品质指标在不同的系统中重要性不同，相互之间有矛盾又有联系，根据具体系统确定保证那些指标,设计、分析系统是要合理确定品质指标要求和控制质量一切从实际出发,四、影响控制指标的主要因素,固定因素：对象特性测量仪表特性执行器特性 补偿因素：控制器特性这是
5、自动控制的主要研究内容,例,某换热器的温度调节系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线。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)。,解：1、最大偏差：A23020030 2、余差C20520053、第一个波峰值B23020525第二个波峰值B2102055衰减比n25：55：l,解：4、振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔，故周期T20515(min)5、过渡时间与规定的被控变量限制范围大小有关，假定被控变量进入额定值的2，就可以认为过渡过程已经结束，那么限制范围为200(2)4,解：可在新稳态值(205)两侧以宽度为4画一区域，图中以画有阴影线的区域表示，只要被控变
6、量进入这一区域且不再越出，过渡过程就可以认为已经结束。因此，从图上可以看出，过渡时间为22min,第五节 工艺管道及控制流程图（P&ID）,在工艺流程图上标出控制方案,控制方案：测量点选择、控制系统确定、自动信号连锁保护系统设计 标志内容：测量点、控制点、控制系统、自动信号连锁保护系统 如何标注？ HGJ787化工过程检测、控制系统设计统一规定化工部标准,(1)图形符号检测点,一般是由工艺设备轮廓线或工艺管线引到仪表圆圈的连接线的起点,必要时也可以用象形或图形符号表示,(2)图形符号连线,通用的仪表信号线均以细实线表示,(3)图形符号仪表符号,仪表的图形符号是一个细实线圆圈，直径约10mm,就
7、地安装仪表,就地安装仪表嵌在管道中,集中仪表盘面安装仪表,就地仪表盘面安装仪表,集中仪表盘后安装仪表,就地仪表盘后安装仪表,同一个检测点，有两个或多个测量，可用两个或多个相切的圆表示,ATTENTION管道、仪表流程图的图形符号不是完全标准一致的，国内与国外、不同设计单位之间、甚至不同设计人员之间，有些方面会有不同的标注习惯，一般来说P&ID图会有图例给出。例如，国内设计院一般较少用多个圆相切的形式来表示复合仪表，而国外则更常见。,仪表符号除了图形之外，圆圈之中还应有一串有字母和数字组成的代号，称为“仪表位号”,(4)字母代号,在圆圈的上半部 第一位字母表示被测变量 后继字母表示仪表的功能,PIC207,压力,指示,控制,(5)数字代号,在圆圈的下半部 第一位数字表示段号 后续数字表示仪表序号,第2工段,仪表序号为07,作 业,P16 22,谢 谢,
