過程控制復習重點

1、過控復習重點第一章1.過控的定義過控的定義：過程控制通常是指石油、化工、電力、冶金、輕工、紡織、建材、原子能等工業(yè)部門生產(chǎn)過程的自動化。2.過程控制的特點過程控制的特點：①連續(xù)生產(chǎn)過程的自動化②過程控制系統(tǒng)由過程檢測、控制儀表組成③被控過程是多種多樣的、非電量的④過程控制的控制工程多屬慢過程、而且多半為參量控制⑤過程控制方案十分豐富⑥定值控制是過程控制的一種常用形式3.過程控制系統(tǒng)的組成過程控制系統(tǒng)的組成：測量元件、變送器、調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)

2、閥（過程檢測控制儀表）和被控對象4.過程控制的分類過程控制的分類：按過程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點分①反饋控制系統(tǒng)②前饋控制系統(tǒng)③前饋—反饋控制系統(tǒng)按給定值信號的特點分①定值控制系統(tǒng)②程序控制系統(tǒng)③隨動控制系統(tǒng)5.過程控制的任務(wù)過程控制的任務(wù)在了解、熟悉、掌握生產(chǎn)工藝流程與生產(chǎn)過程靜態(tài)和動態(tài)特性的基礎(chǔ)上，根據(jù)工藝要求，應(yīng)用控制理論、現(xiàn)代控制技術(shù)，分析、設(shè)計、整定過程控制系統(tǒng)。第二章1.過程的數(shù)學建模過程的數(shù)學建模:是設(shè)計過程控制系統(tǒng)，確定方控制

3、案、分析質(zhì)量指標、整定調(diào)節(jié)器參數(shù)等等的重要依據(jù)。2.建模的目的建模的目的：①設(shè)計過程控制系統(tǒng)和整定調(diào)節(jié)器參數(shù)②指導設(shè)計生產(chǎn)工藝設(shè)備③進行仿真實驗研究④培訓運行操作人員3.被控過程輸入量與輸出量之間的信號聯(lián)系稱為過程通道4.控制作用與被控量之間的信號聯(lián)系稱為控制通道5.建模的方法建模的方法：①機理分析法建模②實驗法建模③最小二乘法建模6.自衡建模自衡建模（1）單容過程：單容過程是指只有一個貯蓄容量的又具有自平衡能力的過程。傳遞函數(shù)：1)(

4、000??sTKsW（2）多容過程：在工業(yè)生產(chǎn)過程中，被控過程往往由多個容積和阻力構(gòu)成的過程稱為多容過程傳遞函數(shù)：)1)(1()(2100???sTsTKsW7.非自衡過程建模非自衡過程建模（1）單容過程：傳遞函數(shù)：sTsWa1)(0?(2)多容過程：傳遞函數(shù)：)1(1)(0??TsSTSWa第四章1.PID理想傳遞函數(shù)2.P、PI、PD、PID具體物理意義具體物理意義：比例控制規(guī)律P:采用P控制規(guī)律能較快地克服擾動的影響，使系統(tǒng)穩(wěn)定下

5、來，但有余差。比例積分控制規(guī)律PI:在工程上應(yīng)用最廣泛，積分能消除余差，適用于控制通道滯后較小、負荷變化不大、被控參數(shù)不允許有余差的場合。比例微分控制規(guī)律PD：微分具有超前作用，對于具有容量滯后的控制通道，能有效改善系統(tǒng)的動態(tài)性能指標。對于控制通道的時間常數(shù)或容量滯后較大的場合，如溫度或成分控制，選用比例微分控制規(guī)律可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減小動態(tài)偏差。比例積分微分控制規(guī)律PID:PID控制規(guī)律是一種較理想的控制規(guī)律，它在比例的基礎(chǔ)上引入

6、積分，可以消除誤差，再加入微分作用，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。適用于控制通道時間常數(shù)或容量滯后較大、控制場合。3.模擬位置型模擬位置型PID算式與增量型算式與增量型PID算式的推導及優(yōu)缺點算式的推導及優(yōu)缺點：在模擬過程控制中，PID控制算式為])()(1)([)(1dttdeTdtteTteKctuD????將積分與微分項分別改寫成差分方程：????kjjTedtte0)()(Tkekedttde)1()()(???T：采樣周期K：采用序號，K

7、=012.........e(k1)、e(k)第(k1)和第k次采樣所得的偏差信號可得數(shù)字PID算式：①)]1()([)()()(0???????KJDICkekeTTjeTTkeKkuu(k):第k時刻的控制輸出位置型PID算式：)]1()([)()()(0???????KJDICkekeTTjeTTkeKku增量型PID算式：②)]2()1([)()1()1(101???????????kjDCkekeTTjeTTkeKku①②得：

8、)]2()1(2)([)()]1()([)(1??????????kekekeKkeKkekeKkuDCKC：比例增益KI：積分增益KD：微分增益位置型PID算式的優(yōu)點：數(shù)字PID控制器的輸出u(k)通常都送給DA轉(zhuǎn)換器；缺點：算式不夠方便，因為要累加偏差e(j)，不僅要占用較多的存儲單元，而且不便于編程序。增量型PID算式的優(yōu)點：編程序簡單，占用存儲單元少，運算速度快；缺點：4.PIDPID的改進的改進：（1）積分項的改進①積分分離②