儀表自動(dòng)化課件第一章控制系統(tǒng)概述

儀表自動(dòng)化課件第一章控制系統(tǒng)概述CATALOGUE目錄控制系統(tǒng)概述儀表自動(dòng)化技術(shù)控制系統(tǒng)中的儀表設(shè)備控制系統(tǒng)性能指標(biāo)控制系統(tǒng)概述CATALOGUE01是一個(gè)由控制器和被控對(duì)象組成的整體，通過(guò)改變被控對(duì)象的輸入量，使被控量達(dá)到預(yù)期的輸出?？刂葡到y(tǒng)控制系統(tǒng)的定義控制系統(tǒng)的功能控制系統(tǒng)是一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制和監(jiān)視被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)，使其達(dá)到預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的功能包括調(diào)節(jié)、控制、監(jiān)視和保護(hù)等，其目標(biāo)是使被控量達(dá)到預(yù)設(shè)值，并保持穩(wěn)定。030201控制系統(tǒng)的定義控制器的功能是根據(jù)輸入信號(hào)和設(shè)定值，計(jì)算出控制量，并輸出到被控對(duì)象?？刂破鞅豢貙?duì)象是指需要控制的設(shè)備或系統(tǒng)，其運(yùn)行狀態(tài)受到控制器的控制。被控對(duì)象反饋回路的作用是將被控量的實(shí)際值反饋到控制器，以便控制器根據(jù)實(shí)際值與設(shè)定值的偏差進(jìn)行調(diào)整。反饋回路測(cè)量元件的作用是測(cè)量被控量的實(shí)際值，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)反饋給控制器。測(cè)量元件控制系統(tǒng)的組成

控制系統(tǒng)的分類開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中沒(méi)有反饋回路的控制系統(tǒng)，其輸出只受輸入信號(hào)的控制。閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中具有反饋回路的控制系統(tǒng)，其輸出受到輸入信號(hào)和控制量雙重影響。自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)是指能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制和監(jiān)視被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)，其功能包括自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)控制、自動(dòng)監(jiān)視和自動(dòng)保護(hù)等。儀表自動(dòng)化技術(shù)CATALOGUE02發(fā)展階段20世紀(jì)70年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，儀表自動(dòng)化技術(shù)得到了快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)過(guò)程的自動(dòng)控制和優(yōu)化。起步階段20世紀(jì)50年代，儀表自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始起步，主要應(yīng)用于化工、石油等工業(yè)領(lǐng)域的基本數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。智能化階段21世紀(jì)初，隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的興起，儀表自動(dòng)化技術(shù)逐漸向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析與智能決策。儀表自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程儀表自動(dòng)化技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用包括智能電網(wǎng)、能源管理系統(tǒng)等，提高了能源利用效率和安全性。能源領(lǐng)域在制造業(yè)領(lǐng)域，儀表自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制、質(zhì)量檢測(cè)等方面，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。制造業(yè)領(lǐng)域隨著環(huán)保意識(shí)的提高，儀表自動(dòng)化技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染治理等方面得到了廣泛應(yīng)用，為環(huán)境保護(hù)提供了有力支持。環(huán)保領(lǐng)域在醫(yī)療領(lǐng)域，儀表自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療器械的智能化控制，提高了醫(yī)療服務(wù)的水平和效率。醫(yī)療領(lǐng)域儀表自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，儀表自動(dòng)化技術(shù)將更加智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的控制功能。智能化網(wǎng)絡(luò)化集成化安全性物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及將推動(dòng)儀表自動(dòng)化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)共享。未來(lái)儀表自動(dòng)化技術(shù)將更加注重系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的融合與協(xié)同控制。隨著工業(yè)安全意識(shí)的提高，未來(lái)儀表自動(dòng)化技術(shù)將更加注重安全性設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。儀表自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)控制系統(tǒng)中的儀表設(shè)備CATALOGUE03壓力儀表是控制系統(tǒng)中的重要組成部分，用于測(cè)量管道、容器、設(shè)備等內(nèi)部壓力。壓力儀表的測(cè)量原理基于壓力傳感器的壓阻效應(yīng)或電容效應(yīng)，將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，便于遠(yuǎn)程傳輸和監(jiān)控。壓力儀表的種類繁多，常見(jiàn)的有壓力表、壓力變送器和壓力傳感器等。壓力儀表的選擇和使用需要考慮測(cè)量范圍、精度、穩(wěn)定性、可靠性和環(huán)境因素等。壓力儀表溫度儀表用于測(cè)量和控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的溫度。溫度儀表的測(cè)量原理基于熱電效應(yīng)、熱電阻效應(yīng)或紅外線輻射等，將溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。溫度儀表溫度儀表的種類包括熱電阻、熱電偶、紅外線溫度計(jì)和溫度變送器等。溫度儀表的選擇和使用需要考慮測(cè)量范圍、精度、穩(wěn)定性和可靠性等，同時(shí)還要考慮環(huán)境因素和安裝位置的影響。物位儀表01物位儀表用于測(cè)量和控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的液位或料位高度。02物位儀表的種類包括超聲波物位計(jì)、雷達(dá)物位計(jì)、浮球液位計(jì)和重錘式料位計(jì)等。03物位儀表的測(cè)量原理基于超聲波、微波或機(jī)械傳動(dòng)等，將物位高度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。04物位儀表的選擇和使用需要考慮測(cè)量范圍、精度、穩(wěn)定性和可靠性等，同時(shí)還要考慮被測(cè)介質(zhì)的物理特性和安裝位置的影響?？刂葡到y(tǒng)性能指標(biāo)CATALOGUE04控制系統(tǒng)在受到擾動(dòng)或輸入變化后能夠回到原始狀態(tài)的能力。穩(wěn)定性的定義根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)的不同，可以分為超調(diào)和欠調(diào)、振蕩和發(fā)散等類型。穩(wěn)定性的分類通過(guò)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)分布、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)等手段進(jìn)行判定。穩(wěn)定性的判定控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)輸出與期望輸出的接近程度。準(zhǔn)確性的定義通常使用誤差、偏差等參數(shù)來(lái)度量，包括靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差。準(zhǔn)確性的度量通過(guò)調(diào)整控制器的參數(shù)、優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、采用先進(jìn)控制算法等手段提高準(zhǔn)確性。提高準(zhǔn)確性的方法控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性在規(guī)定的工作條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，控制系統(tǒng)完成規(guī)定功能的能力。