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* 过程控制系统组成 第二十八页，共五十三页，2022年，8月28日 * 过程控制系统特点 第二十九页，共五十三页，2022年，8月28日 * 过程控制系统特点 第三十页，共五十三页，2022年，8月28日 * 过程控制系统特点 三、过程控制系统的特点： 1、对象复杂多样 2、对象存在滞后 3、对象特性的非线性 4、控制系统较复杂 结论：控制方案确定、控制系统的设计、控制参数的 整定都要以对象的特性为依据。 第三十一页，共五十三页，2022年，8月28日 * 第三节 过程控制的基本问题 控制器：系统运动和作业的规划；动力学修正，改变; 闭环特征。 信息检测：传感问题、信息处理、信息融合 广义过程：受控对象+工作环境（扰动） 控制问题：对于给定的广义过程，如何设计控制器使闭 环系统满足希望的性能要求。 控制器 广义过程 信息检测 指令输入 信息反馈 扰动 输出 第三十二页，共五十三页，2022年，8月28日 * 第四节 过程控制系统的任务及要求 一、过程控制系统分类 按完成的功能分：比值、均匀、分程和选择性控制系统。 按被控参数的名称分：温度、压力、流量、液位等。 按调节器的控制规律分：P、PI、PD、PID等。 按被控量的多少分：单变量和多变量控制系统。 按采用控制仪表和计算机来分：仪表过程控制系统和计算机过程控制系统。 第三十三页，共五十三页，2022年，8月28日 * 按过程控制系统的结构特点来分： （1）反馈控制系统 （2）前馈控制系统 （3）前馈-反馈控制系统 第三十四页，共五十三页，2022年，8月28日 * 按给定值信号的特点来分类： （1）定值控制系统 （2）程序控制系统 （3）随动控制系统 第三十五页，共五十三页，2022年，8月28日 * 定值控制系统：系统被控量的给定值保持在规定值不变，或在小范围变化。控制的目的是使被控量保持定值，或在小范围变化。 程序控制系统：被控量的给定值按预定的时间程序变化工作的，控制的目的就是使系统被控量按工艺要求规定的程序自动变化。 随动控制系统：被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。主要作用是克服一切扰动，使被控量快速跟随给定值变化。 第三十六页，共五十三页，2022年，8月28日 * 二、过程控制发展概况 20世纪40年代前后，处于手动状态，从50年代前后开始，划分为如下几个阶段： 50年代前后——第一阶段，实现了仪表和局部自动化，主要特点： （1）仪表为气动式，普遍采用基地式仪表和部分单元组合仪表； （2）单输入单输出系统； （3）被控参数主要是温度、压力、流量、液位； （4）控制的目的是保证参数稳定，消除或减小扰动； （5）控制理论：频率法和根轨迹法。 第三十七页，共五十三页，2022年，8月28日 * 60年代——第二阶段，电子技术迅速发展。特点： （1）大量采用气动和电动单元组合仪表； （2）计算机控制技术开始应用——DDC系统和SPC系统； （3）复杂控制开始开发应用——串级控制、前馈-反馈控制、比值控 制、分程控制、选择性控制； （4）控制理论——现代控制理论开始应用，由单变量转入多变量（由于建模困难，应用较少）； （5）集中控制实现： 第三十八页，共五十三页，2022年，8月28日 第一页，共五十三页，2022年，8月28日 * 关于本课程的说明 第一章 绪论 过程控制的任务和要求 过程控制的基本问题 专业知识结构 过程控制系统的基本概念 第二页，共五十三页，2022年，8月28日 * 案 例 第三页，共五十三页，2022年，8月28日 * 案 例 第四页，共五十三页，2022年，8月28日 * 案 例 第五页，共五十三页，2022年，8月28日 * 案 例 第六页，共五十三页，2022年，8月28日 * 案 例 第七页，共五十三页，2022年，8月28日 * 案 例 第八页，共五十三页，2022年，8月28日 * 案 例 第九页，共五十三页，2022年，8月28日 * 案 例 第十页，共五十三页，2022年，8月28日 * 第一节 自动化专业的知识结构 基础知识层 控制知识层 系统知识层 1个知识领域 6个知识领域 1个知识领域 第十一页，共五十三页，2022年，8月28日 * 一、基础知识层 数理与机电基础 知识领域 知识单元： ◆数学 ◆物理 ◆系统科学 ◆管理科学 ◆电工电子基础 ◆机械工程基础 ◆计算机基础及语言 ◆微机原理 第十二页，共五十三页，2022年，8月28日 * 二、控制知识层的知识领域 6个 知识领域 传感与检测：信息获取 通信与网络：信息传输 计算与处理：信息处理 控制与智能：信息控制 执行与驱动：信