自動控制系統(tǒng)的基本組成及表示形式課件

第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的基本組成和表示形式化工儀表及自動化主講人：化學(xué)與化工學(xué)院第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的基本組成和表示形式化工儀表及自動化1知識回顧現(xiàn)代生活離不開化工化工生產(chǎn)來不了自動化化工自動化的主要內(nèi)容自動檢測系統(tǒng)自動信號和連鎖保護系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)自動操作及自動開停車系統(tǒng)知識回顧現(xiàn)代生活離不開化工自動檢測系統(tǒng)自動信號和連鎖保護系統(tǒng)2QiQo1.

自動控制系統(tǒng)的基本組成人工操作自動控制系統(tǒng)被控對象自動化裝置人工控制的速度、精度和持續(xù)性滿足不了大型現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求！hQiQoQiQo1.自動控制系統(tǒng)的基本組成人工操作自動控制系統(tǒng)被控3自動控制系統(tǒng)基本組成自動化裝置被控對象測量元件與變送器自動控制器執(zhí)行器自動控制系統(tǒng)QiQo自動控制系統(tǒng)基本組成自動化裝置被控對象測量元件與變送器自動控42.

自動控制系統(tǒng)的表示形式--方框圖操縱變量q對象干擾作用f執(zhí)行器p控制器e測量元件、變送器被控變量yz-x給定值偏差控制信號測量值方框：表示系統(tǒng)中的一個組成部分，

也稱為環(huán)節(jié)信號線：帶箭頭的線段，表示環(huán)節(jié)間相互作用關(guān)系和信號的流向比較點：表示對信號進行加減運算2.自動控制系統(tǒng)的表示形式--方框圖操縱變量q對象干擾作用5

液位控制系統(tǒng)工藝要求：水槽的液位保持在恒定值：h=30cm（1）幾個基本概念被控對象（簡稱對象）需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備、機器或生產(chǎn)過程對象內(nèi)要求保持恒定數(shù)值（或按某一規(guī)律變化）的變量被控變量(y)給定值(x)

工藝規(guī)定被控變量所要保持的數(shù)值干擾(f)操縱變量(q)具體實現(xiàn)控制作用的變量,即受執(zhí)行器控制，用以使被控變量保持一定數(shù)值的變量q必與y有關(guān)且可調(diào)工藝所關(guān)心的變量！??！X=30cm貯槽液位hQoh液位控制系統(tǒng)（1）幾個基本概念被控對象（6

液位控制系統(tǒng)工藝要求：貯槽的液位保持在恒定值：h=30cm（1）幾個基本概念被控對象（簡稱對象）需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備、機器或生產(chǎn)過程對象內(nèi)要求保持恒定數(shù)值（或按某一規(guī)律變化）的變量被控變量(y)給定值(x)

工藝規(guī)定被控變量所要保持的數(shù)值干擾(f)操縱變量(q)具體實現(xiàn)控制作用的變量,即受執(zhí)行器控制，用以使被控變量保持一定數(shù)值的變量q必與y有關(guān)且可調(diào)工藝所關(guān)心的變量?。?！能否選擇V1為執(zhí)行器，用Qi作為操縱變量？？X=30cm貯槽液位hQohV1V2QiQo液位控制系統(tǒng)（1）幾個基本概念被控對象（7

液位控制系統(tǒng)工藝要求：水槽的液位保持在恒定值：h=30cm（1）幾個基本概念被控對象（簡稱對象）需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備、機器或生產(chǎn)過程對象內(nèi)要求保持恒定數(shù)值（或按某一規(guī)律變化）的變量被控變量(y)給定值(x)

工藝規(guī)定被控變量所要保持的數(shù)值干擾(f)除控制變量（操縱變量）以外，作用于對象并引起被控變量變化的一切外來因素操縱變量(q)具體實現(xiàn)控制作用的變量,即受執(zhí)行器控制，用以使被控變量保持一定數(shù)值的變量q必與y有關(guān)且可調(diào)工藝所關(guān)心的變量?。?！X=30cm貯槽液位h進料流量的改變Qoh液位控制系統(tǒng)（1）幾個基本概念被控對象（8（2）方框圖中的每一個方塊都代表一個具體的裝置（3）方框與方框之間的連接線及箭頭，只是代表方框之間的信號聯(lián)系及方向，并不代表方框之間的物料流向。（4）自動控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)系統(tǒng)（2）方框圖中的每一個方塊都代表一個具體的裝置（3）方框與方9（2）方框圖中的每一個方塊都代表一個具體的裝置（3）方框與方框之間的連接線及箭頭，只是代表方框之間的信號聯(lián)系及方向，并不代表方框之間的物料流向。（4）自動控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)系統(tǒng)對象執(zhí)行器（2）方框圖中的每一個方塊都代表一個具體的裝置（3）方框與方10（2）方框圖中的每一個方塊都代表一個具體的裝置（4）自動控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)系統(tǒng)（3）方框與方框之間的連接線及箭頭，只是代表方框之間的信號聯(lián)系及方向，并不代表方框之間的物料流向。（2）方框圖中的每一個方塊都代表一個具體的裝置（4）自動控制11（5）正反饋與負反饋反饋：系統(tǒng)的輸出信號直接或經(jīng)過一些環(huán)節(jié)重新返回到控制

系統(tǒng)的輸入端，并與設(shè)定值比的過程負反饋:正反饋:“+”號，即z取正值（可省略）“-”號，即z取負值（不可省略）

自動控制系統(tǒng)是具有被控變量負反饋的閉環(huán)系統(tǒng)!q對象f執(zhí)行器p控制器e測量元件、變送器yz-x反饋的結(jié)果使系統(tǒng)的輸出信號趨于穩(wěn)定在原來的水平上或使輸出信號與給定值的偏差趨于減小正反饋系統(tǒng)負反饋系統(tǒng)e=x+ze=x-z反饋結(jié)果使系統(tǒng)的輸出信號增加（5）正反饋與負反饋反饋：系統(tǒng)的輸出信號直接或經(jīng)過一些環(huán)節(jié)重12例題用同一種形式的方塊圖可以代表不同的控制系統(tǒng)蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)溫度控制器???請指出圖示控制系統(tǒng)的被控對象，被控變量，操縱變量和干擾，并畫出控制系統(tǒng)的方框圖操縱變量q對象干擾作用f執(zhí)行器p控制器e測量元件、變送器被控變量yz-x給定值偏差控制