第一章 自动控制系统基本概念
第一节 自动控制系统的基本组成及表示形式
液位自动控制的方框图
方框图中， x 指给定值；z 指输出信号；e 指偏差信号；p 指发出信号；q 指出料流量信号；y 指被控变量；f 指扰动作用（主要是进料量的变化，注意：此为对液位控制而言）。当x 取正值，z取负值，e= x- z，负反馈。
其他控制系统
用同一种形式的方框图可以代表不同的控制系统
当进料流量或温度变化等因素引起出口物料温度变化时，可以将该温度变化测量后送至温度控制器TC。温度控制器的输出送至控制阀，以改变加热蒸汽量来维持出口物料的温度不变。
小结:自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。
举例：
乙烯生产过程中脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
T 温度，P 压力（真空度），L 物位，F 流量 I 指示，R 记录，A 报警，C 控制（调节）
塔顶的压力控制系统中的PIC-207，PIC的组合就表示一台具有指示功能的
压力控制器。
LIC-201是一台具有指示功能的液位控制器。 FRC-210表示一台具有记录功能的温度控制器。
PIC-207表示压力指示调节仪表，该仪表为就地安装，工段号为2，仪表序号为07。
第三节 自动控制系统的分类
1.定值控制系统：被控变量的给定值不变
2.随动控制系统（自动跟踪系统）：给定值随机变化
第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标
控制系统的过渡过程：系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。 当干扰作用于对象，系统输出y发生变化，在系统负反馈作用下，经过一段时间，系统重新恢复平衡。常用的是阶跃干扰。
采用阶跃干扰的优点：
这种形式的干扰比较突然、危险，且对被控变量的影响也最大。如果一个控制系统能够有效地克服这种类型的干扰，那么一定能很好地克服比较缓和的干扰。这种干扰的形式简单，容易实现，便于分析、实验和计算。 举例：
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℃）。
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） 过度时间==22（min）
第二章 过程特性及其数学模型
第一节 化工过程的特点及其描述方法
自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成。系统的控制质量与被控对象的特性有密切的关系。
被控对象：需要控制其工艺参数的生产设备、机器或流程。P5 被控对象的输出变量：被控变量
被控对象的输入变量：干扰作用和调节作用 对象的特性，就是对象输入量与输出量之间的关系
研究对象的特性，就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系。这种对象特性的数学描述就称为对象的数学模型。干扰作用和控制作用都是引起被控变量变化的因素，如下图所示。
输出变量、输入变量、通道、控制通道、干扰通道（几个概念？）
什么是被控对象特性？什么是被控对象的数学模型？
被控对象特性是指被控对象输入与输出之间的关系（即当被控对象的输入量发生变化时，对象的输出量是如何变化 ，变化的快慢程度以及最终变化的数值等） 。对象的输入量有控制作用和扰动作用，输出量是被控变量。
定量地表达对象输入输出关系的数学表达式叫做该对象的数学模型。
数学模型的表达形式分类 1.非参量模型
当数学模型是采用曲线或数据表格等来表示时，称为非参量模型。 2.参量模型
当数学模型是采用数学方程式来描述时，称为参量模型。对象的参量模型可以用描述对象输入、输出关系的微分方程式等形式来表示。 举例：
一个对象如果可以用一个一阶微分方程式来描述其特性（通常称一阶对象），则可表示为：
?或表示成 Ty??t??y?t??Kx?t ?，式中 T?a1,K?1a1y??t??a0y?t??x?t
上式中的系数与对象的特性有关，一般需要通过对象的内部机理分析或大量的实验数据处理得到。
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化工仪表及自动化复习 - 图文
