chapter5-5自动发电控制
自动控制理论词汇表
Glossary for Feedback Control of Dynamic Systems自动控制理论词汇表Chapter 1thermostat n.恒温器predictive control 预测控制power generation plant 发电厂micron n.微米cell phone 移动电话jumbo jet 巨型喷气式客机block diagram 方框图actuator 执行机构process n.过程feedback n.反馈plant n.被控对象mph=mile per houropen-loop 开环closed-loop 闭环throttle n.油门gain n.增益orifice n.孔、小孔controlled variable 被控变量error n.误差incubator n.孵化器flue n.烟道chronicle n.编年史、年代记录conical a.圆锥体的mill wright 技工、造水车工匠inertia n.惯性、惯量oscillate about…在….周围振荡reference input 参考输入prescribed direction 预定的方向actual direction 实际方向flyball n.飞球governor n.控制器、调节器、总督、省长equilibrium n平衡点differencial equation 微分方程characteristicequation 特征方程third-order 三阶polynomial n.多项式state variable 状态变量distortion n.畸变complex variable 复变量methdology n.方法论proportional a. 比例的、成比例的integral a.积分的derivative a.微分的stochastic a.随机的servomechanism n.伺服机构calculus n.微积分ubiquitous a.到处存在的、普遍存在的radar-tracking 雷达跟踪SISO systems 单输入单输出系统Laplace transform 拉普拉斯变换pole n.极点zero n.零点transfer function传递函数trajectory optimization 轨迹优化root locus 根轨迹specifications n.指标、规格、规范discrete-data 离散数据sampled-data 采样数据performance n.性能Chapter 2desired reference variable 期望参考变量prototype n.原型system identification 系统辨识time response 时域响应step input 阶跃输入defer n.推迟、延期vector n.向量、矢量slug n.斯（勒格），质量单位（32.2磅）impart n.赋予、传授、告知heavy line 粗实线dashed line 虚线coordinate n.坐标numerator n.分子denominator n.分母suspension n.悬架、悬挂deflection n.偏移、偏转、偏差displacement n.位移shock absorber 减震器、缓冲器dashpot n.缓冲器bump n. vt.颠簸bounce n. vt.反弹、跳跃moment of inertia 转动惯量、惯性矩attitude n.姿态、姿势antenna n.天线perpendicular n.垂直线 a.垂直的asymmetry a.不对称的torque n.转矩resonant n.谐振、共振damper n.阻尼器prudent a.谨慎的，有远见的，精打细算的anti-alias 抗混频operational amplifer 运算放大器passive circuit 无源电路Kirchhoff’s current law 基尔霍夫电流定律algebraic sum 代数和summer n.加法器integrator n.积分器tesla n.特斯拉(磁通量单位)louderspeaker n.扬声器bobbin线轴，线筒stator n.定子rotor n.转子back emf 反电势maze n.曲径，迷宫specific heat 比热spatially ad.空间地hydraulic a.液压的、水力学的gimbal n.平衡环，万向接头nozzle n.喷嘴grooming n.修饰，美容piston n.活塞porous a.可渗透的，多孔的laminar a.多层的、层流的n.层流turbulent a.湍流的Chapter 3linear time-invariant systems 线性时不变（定常）系统signal flow graph 信号流图simulation n.仿真frequency-response 频率响应superposition n.叠加convolution n.卷积inpulse-response 脉冲响应unit step function 单位阶跃函数root-locus 根轨迹stability properties 稳定性特性principles linear algebra 线性代数原理state variable methods 状态变量法matrix n..矩阵nonlinear n.非线性mathematical mode 数学模型trivial a.琐碎的、不重要的linearize vt.线性化operating point 工作点state-space 状态空间partial differential equations 偏微分方程equilibrium n.平衡点complex frequency variables 复频率变量zero initial conditions 零初始条件steady-state 稳态ramp input 斜坡输入dc gain 直流增益inverse Laplace transform 逆拉氏变换partial fraction expansion 部分分式展开rantional a.有理的residue n.余式unilateral a.单边的convergence n.收敛final-value theorem 终值定理homogeneous differential equation 齐次微分方程ordinary differential equation 常微分方程overall transfer function 总的传递函数“loading” effect 负载效应cascade blocks 方框串联（级联）to reduce 化简eliminating 消去equivalent a.等效的simplification n.化简、简化integrodifferential a.积分-微分的time constant 时间常数imaginary axis 虚轴damping ratio n.阻尼比natural undamped frequency 自然无阻尼频率overdamped a.过阻尼critically damped n.临界阻尼rectangular coordinate 直角坐标oscillatory a.振荡的transient response 瞬态响应overshoot n.超调量delay time 延迟时间peak time 峰值时间rise time 上升时间settling time 调节时间steady state 稳态characteristic equation 特征方程RHP(Right Half-Plane) 右半平面elevator n.飞机升降舵，飞机升降仪，电梯nonminimum-phase 非最小相位diverge v.发散、分歧asymptotically stable 渐进稳定stability n.稳定性absolute stability 绝对稳定性relative stability 相对稳定性stability criterion 稳定性判据equilibrium state 平衡状态product n.乘积coefficient n..系数nagtive feedback 负反馈positive feedback 正反馈unity feedback system 单位负反馈系统reduction n.化简simultaneous a.联立的common factor 公因子expedient a.权宜的，有用的attenuate v.变弱，衰减，变细，变薄，稀释cofactor n.公因子Routh stability criterion 劳斯稳定性判据determinant n. 行列式tune v.调节retune v.再调节pseudorandom-noise 伪随机噪声signal-to-noise ratio 信-噪比Mason Gain Formula 梅森（增益）公式term n.术语signal flow graph 信号流图nodepathenvelope n.包络线dominant root 主导极点Chapter 4steady-state 稳态with respect to 关于….deviation n.偏离steady-state error 稳态误差load torque 负载转矩viscous friction 粘性摩擦repeater n.中继器drift v.漂移fidelity n.准确性，忠实，忠诚parabolic antenna 抛物线天线position error constant. 位置误差常数velocity error constant 速度误差常数robust property 鲁棒性shaft n.轴tachometer n.转速计inductance n.电感sampled v.采样quantized v.量化extrapolate v.预测，推测trapezoid n.梯形，不等边四边形vertices n.顶点order n.阶次，数量级proportional control 比例控制derivative control 微分控制sinusoidal a.正弦parameter n.参数Chapter 5root-locus method 根轨迹法monic a.首一的feedforward a.前向的denominator n.分母numerator n.分子quadratic n.二次项branch n.分支factored a.分解的asymptote vt.渐进n.渐进线division n.除法vantage point 有利地位，观点imaginary part 虚部breakaway point 分离点common denominator 公分母conjugate pairs 共扼对multiplicity n.多重，多数trial and error 凑试（法）spirule n.螺旋尺intersection n.交汇symmetrical a.对称的magnitude condition 幅值条件angle condition 相角条件phase condition 相角条件origin n.起始点terminus n.终点angle of departure 分离角、出发角angle of arrival汇合角、到达角cubic a.三阶的、立方的quartic a.四次的remainder n.留数、余数remainder theorem 留数定理taking the limit 取…极限synthetic division 综合除法dominant root 主导根compensator n.补偿器azimuth n.地位角、地平经度inertial guidance 惯性导航constant term 常数项symmetrical with respect to 关于…对称trial point 试验点terminate vt.终止于first differentiate 一阶微分real parts实部imaginary part 虚部lag compensator 滞后补偿器lead compensator 超前补偿器spill over 溢出，无法容纳autopilot n.自动导航trim v.n.使整齐，微调trim tab 平衡调整片margin n.裕量iteration n.重复、循环、迭代intact a.完好无缺的，原封不动的Chapter 6frequency response 频率响应rendered v.使成为，提供，报答，着色; 执行ratio of the magnitudes 幅值比bandwidth n.带宽resonant peak 谐振峰值low-pass filter低通滤波器sanity n.神智健全，头脑清楚，健全tangent n.正切、切线reciprocal a.互补的，相互的，互惠的phase difference 相角差transport lag 传输延迟irrational factor 非有理因子phase shift 相位移动moduli n.模(复数)poke vt.戳、刺、捅drudgery n.苦工、单调乏味的工作logarithmic coordinate 对数坐标semilog n.半对数decibel n.分贝decade n.十倍量程octave n.八倍频程、八度、八阶asymptotic behavior 渐进行为dotted n.虚线break frequency 转折频率corner frequency 转折频率slope n.斜率20dB/decade 20分贝/十倍频程superimpose vt.迭加polar plot 极坐标图pass function 旁路函数servomotor-amplifier 伺服电机-放大器angular velocity 角速度minimum phase 最小相位tilt angle 倾斜角lateral force 侧面力、横向力perceived velocity 可察觉的速度croseover frequency 穿越频率appendage n.附件、备件Nyquist criterion 奈奎斯特判据Semi-graphical 半图形Nyquist plot 奈奎斯特图Bode diagram 伯德图positive real part 正实部necessary and sufficient condition 充分必要条件left half of the s-plane s平面左半平面formidable a. 可怕的、令人生畏的determinant 行列式pole-zero cancellation 零极点相消rational functions 有理函数quotient n. 商、份额multi-loop control system 多环控制系统encircled vt. 环绕enclosed vt. 包围closed path 闭合路径counterclockwise a.逆时针的clockwise a.顺时针的encirclement n. 环绕enclosure n. 包围contour n.围线，轮廓线argument principle 幅角原理complex variable 复变量single-valued rational function 单值有理函数analytic a.解析的Nyquist path 奈奎斯特路径singularity n.奇异（点、值）semicircle n.半圆artifice n.技巧、技能gain margin 增益裕量phase margin 相角裕量vicinity n.邻近compromise n.折中，妥协trapezoidal a.梯形的iterate v.重复、循环、迭代bracket v.放在括号内，归入一类，包含octave n.八个一组的事物，八度enumerate v.数，点detrimental a.有害的，不利的threshold n.阈值Chapter 8sampling n.采样sample period 采样周期aliasing n.混频，别名inherent a.内在的z transform Z变换radar tracking system 雷达跟踪系统discrete period 离散周期discrete equivalent 离散等效digitization n.数字化recursive a.递归的，循环的difference equation 差分方程sample rate 采样速率sampler 采样器zero-order holder 零阶保持器inverse Z transform 反Z变换、逆Z变换long division 长除法unit circle 单位圆overlap n.重叠rephrase v.重新措辞，改述extrapolate v.预测，推测alleviate v.减轻，使 ... 缓和judicious a.明智的，贤明的，审慎的fictitious a.假想的，虚伪的impulse transfer function 脉冲传递函数piecewise-continuous 分段连续的pseudo-continuous-time 准连续时间Pade approximation Pade 近似Fourier analysis 傅立叶分析modulation n.调制Fourier transform 傅立叶变换spurious a.寄生的、伪的、假的ideal sampler 理想采样器impulse train 脉冲列、脉冲串transcendental a.超自然的、超常的rational function 有理函数closed form 封闭形式degree n.阶denominator n 分母numerator n 分子initial value 初始值identical a.相等的starred a.打星号的impulse response transfer function 脉冲响应传递函数uniformly spaced 均匀分布map into 影射、映射circles of radius 圆弧multiple-sheeted surfaceRiemann surface 黎曼曲面radial ray 射线by virtue of 借助、凭借、依靠….（的力量）logarithmic spiral 对数螺旋intersection n.相交power series 幂级数sampling instant 采样时刻natural logarithm 自然对数rationalizing 有理化cascading property 串联（级联）特性attenuation factor 衰减因子warp vt.使弯曲、使变形tune vt.调节、调整cross-hatched vt.用交叉线画出（图画上）阴影performance specification 性能指标trial-and-error approach 试凑法bilinear n.双线性Chapter 9equilibrium point 平衡点neighborhood n.邻域saturate n.饱和robotic n.机器人学heuristic a.启发式的，搜索式的sinusoidal a.正弦的sinusoid n.正弦harmonic a.谐波的describing-function 描述函数static nonlinearity 静态非线性dynamic nonlinearity. 动态非线性periodic response 周期响应phase-plane 相平面catastrophe n.灾难、浩劫shaky a.不稳定的，不可靠的scalar function 标量函数Liapunov function 李亚普诺夫函数linearization n.线性化inverse nonlinearity 可逆非线性perturbation n.摄动operating point 工作点eigenvalue n.特征值bearing n.轴承levitate v.浮动，使漂浮，使悬浮turbo n.汽轮机deviation n.偏差rigid link 刚性连接regime n.情形，体制dead-zone 死区viscous friction 粘性摩擦coulomb friction 库仑摩擦relay n.继电（特性）limit cycle 极限环deflect v.使偏，使歪windup n.终结，结束akin a.同类的，相似的odd function 奇函数backlash n.齿轮间隙magnetic hysteresis 磁滞coincident a.重合的，一致的on/off system 通断（控制）系统superposition n. 迭加sub-harmonic a.谐波的magnetic flux 磁通iron-cored coil 铁芯线圈stiction n. 静摩擦力autonomous a.自治的hypersphere n. 超球stability in the sense of Liapunov 李亚普诺夫意义下的稳定性asymptotically stable 渐进稳定monotonically stable 单调稳定origin n. 原点globally stable 全局稳定locally stable 局部稳定electronic oscillator 电子谐振器Van der Pol’s differential equation 范德波尔微分方程nonsinusoidal waveform 非正弦波形rated voltage 额定电压phase variable 相变量phase portrait 相图perpendicular a. 垂直的、正交的、成直角的Taylor series 泰勒级数increment n.增量Euler method 欧拉法singular point 奇异点。
自动控制原理卢京潮主编课后习题答案西北工业大学出版社
自动控制原理卢京潮主编课后习题答案西北工业大学出版社SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#第五章 线性系统的频域分析与校正习题与解答5-1 试求题5-75图(a)、(b)网络的频率特性。
(a) (b)图5-75 R-C 网络解 （a)依图：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+==+=++=++=2121111212111111221)1(11)()(R R C R R T C R RR R K s T s K sC R sC R R R s U s U r c ττ (b)依图：⎩⎨⎧+==++=+++=C R R T CR s T s sCR R sC R s U s U r c)(1111)()(2122222212ττ 5-2 某系统结构图如题5-76图所示，试根据频率特性的物理意义，求下列输入信号作用时，系统的稳态输出)(t c s 和稳态误差)(t e s（1） t t r 2sin )(=（2） )452cos(2)30sin()(︒--︒+=t t t r 解 系统闭环传递函数为: 21)(+=Φs s 图5-76 系统结构图 频率特性: 2244221)(ωωωωω+-++=+=Φj j j 幅频特性: 241)(ωω+=Φj相频特性: )2arctan()(ωωϕ-=系统误差传递函数: ,21)(11)(++=+=Φs s s G s e 则 )2arctan(arctan )(,41)(22ωωωϕωωω-=++=Φj j e e（1）当t t r 2sin )(=时, 2=ω，r m =1则 ,35.081)(2==Φ=ωωj 45)22arctan()2(-=-=j ϕ （2） 当 )452cos(2)30sin()(︒--︒+=t t t r 时: ⎩⎨⎧====2,21,12211m m r r ωω5-3 若系统单位阶跃响应 试求系统频率特性。
电气工程及其自动化专业必备知识
电气工程及其自动化专业必备知识Chapter 1：电气工程基础知识⑴电流、电压和电阻⑵电路基础和欧姆定律⑶串并联电路的分析⑷电源和电能⑸电磁场基础知识Chapter 2：电路分析与设计⑴直流电路分析⑵交流电路分析⑶功率与功率因数校正⑷谐振电路设计与分析⑸数字电路设计基础Chapter 3：电机与变压器⑴三相交流电机⑵单相交流电机⑶直流电机⑷传感器与执行器⑸变压器基础知识与应用Chapter 4：电力系统与配电⑴电力系统概述⑵发电与变电⑶输电与配电系统⑷电力负荷管理⑸电能质量与调节Chapter 5：自动控制系统⑴控制系统基础⑵反馈控制系统⑶ PID 控制器⑷离散时间控制系统⑸自动化系统与工业控制Chapter 6：电气安全与规范⑴电气安全基础知识⑵国家电气安全法规与标准⑶高压电器安全操作⑷电气事故预防措施⑸地线与接地系统Chapter 7：电气测试与测量⑴仪器与测量误差⑵电气量测量⑶准确度和置信度⑷频谱分析仪与示波器⑸电气信号处理与测试工具Chapter 8：现代电气工程技术⑴电力电子技术⑵光伏与风能发电⑶电动汽车技术⑷智能电网与电力交易⑸在电气工程中的应用附件：⒈实验报告范例⒉电路设计案例⒊自动控制系统仿真软件教程⒋电气安全操作手册⒌测量仪器使用指南法律名词及注释：⒈电力法：是对电力工业进行管理和监督的法律法规。
⒉电力安全法：是为保障电力生产、供应、消费等环节的安全而制定的法律法规。
⒊电力负荷管理条例：是对电力系统负荷进行合理安排和管理的相关规定。
⒋地线：用于将设备或系统与地面接地连接的线路。
⒌接地系统：用于保护电气设备和人员免受电击的系统。
附件：⒈实验报告范例：[文件]⒉电路设计案例：[文件]⒊自动控制系统仿真软件教程：[文件]⒋电气安全操作手册：[文件]⒌测量仪器使用指南：[文件]法律名词及注释：⒈电力法：根据国家法律关于电力工业的规定。
⒉电力安全法：根据国家法律关于电力安全的规定。
⒊电力负荷管理条例：根据国家法律关于电力负荷管理的规定。
chapter1-3恒定越前时间并列装置
第三节 恒定越前时间并列装置
（一） 滑差方向的检测原理 当 fG f X , S 0 时，在相 UG
S 0
角 e 自 0º运动到 180º的
过程中，UG 始终超前U X ；
相当 fG fX , S 0 G
e e
S 0
0
a
b
图 1-18 滑差方向的检测原理图
1 StYJ S R1C 1
StYJ S R1C 0
tYJ R1C
第三节 恒定越前时间并列装置
电平检测器反转瞬间的 tYJ 值 U SL tYJ
tYJ
与S 无关，而是仅与 R1及 C 的
数值有关的常量，右端的负号
U R2
t
t
表示与所取时间标尺的方向
U R2
U R2
相反，即为“越前”时间，故
第三节 恒定越前时间并列装置
四. 电压差检测 由于线性整步电压不载有并列电两侧电压幅值的信息， 所以就无法作为电压差的检测。电压差检测可直接用
UG 和U X 的幅值进行比较，两电压分别经变压器、整流
桥和一个电压平衡电路后检测电压差的绝对值。当此电 压差小于允许值时发出“电压差合格允许合闸”信号。
第三节 恒定越前时间并列装置
第三节 恒定越前时间并列装置
U G
t U X
t 增速
t 减速
t U SL
0
50
t
图 1-20 频差控制波形图
第三节 恒定越前时间并列装置
2. 越前鉴别
判定UG 和U X 谁是越前电压。输入信号为UG 和U X 的方波。在
越前相角 e 为 0~π区间内，当 fG fX 时，越前鉴别的增速脉冲回路 输出一系列正脉冲，，若 fG fX ，则越前鉴别的减速脉冲回路输出一 系列正脉冲。从而可以判别滑差的方向。
PSSE使用方法说明
PSS/E（30版本）部分使用方法说明1.PSS/E说明文档介绍●Users Manual（用户手册）1.1 用户手册介绍PSS/E 30版本可以实现稳态及暂态的以下功能：潮流及相关网络功能；最优潮流；Open access；平衡及不平衡故障；网络等值；动态模拟。
其中稳态分析程序（一般来说是Load flow Activity Selector）具有图形用户界面（GUI），它包含所有的潮流、故障分析、最优潮流、等值、故障操作研究及open access。
暂态仿真程序包含所有暂态能用到的功能，诸如动态和长过程稳定性仿真。
除了稳态和暂态的仿真，PSS/E软件包还提供大量的附属软件，包括数据输入、输出、处理和准备的功能。
本手册的重点放在潮流分析，对于暂态仿真分析请参考Program Operation Manual（POM）中的V ol I及V ol II。
通过本手册可以熟悉以下内容：如何使用PSS/E界面、如何引入及管理模型数据及文件；如何开展基础的电力系统规划及研究。
本手册的结构如下：✓懂得并能操作PSS/E用户界面（Chapter 2）✓管理PSS/E模型数据并操作数据文件（Chapter 3）✓开展潮流研究（Chapter 4）✓开展contingency分析（Chapter 5）✓开展传输极限分析（Chapter 6）✓开展故障分析（Chapter 7）✓开展balanced switching研究（Chapter 8）✓等值及简化网络（Chapter 9）✓实施open access研究（Chapter 10）✓实施PV/QV分析（Chapter 11）✓使用自动化的批处理程序（Chapter 12）本手册的还包括：✓界面功能按钮与activity对应的示意图（Appendix A）✓Release compatibility issues（Appendix B）✓启动命令（Appendix C）✓Line模式的不同点（Appendix D）✓数据文件举例（Appendix E）PSS/E Program Application Guide，V ol I 和V ol II是从工程角度帮助理解PSS/E的结果。
《自动控制原理》第一章-自动控制原理精选全文完整版
● 执行环节： 其作用是产生控制量，直接推动被控对象的 控制量发生变化。如电动机、调节阀门等就是执行元件。
常用的名词术语
1.稳定性
一个控制系统能正常工作的首要条件。 稳定系统：当系统受到外部干扰后，输出会偏离正 常工作状态，但是当干扰消失后，系统能够回复到 原来的工作状态，系统的输出不产生上述等幅振荡、 发散振荡或单调增长运动。
2.动态性能指标
反映控制系统输出信号跟随输入信号的变化情况。 当系统输入信号为阶跃函数时，其输出信号称为 阶跃响应。
时，线性系统的输出量也增大或缩小相同倍数。
即若系统的输入为 r(t) 时，对应的输出为 y(t)，则
当输入量为 Kr(t)时，输出量为 Ky(t) 。
（2）非线性系统
● 特点：系统某一环节具有非线性特性，不满足叠加原理。 ● 典型的非线性特性：继电器特性、死区特性、饱和特性、
间隙特性等。
图1-5 典型的非线性特性
对被控对象的控制作用，实现控制任务。
图1-3 闭环控制系统原理框图
Hale Waihona Puke (3)复合控制系统 工作原理：闭环控制与开环控制相结合的一种自动控制系 统。在闭环控制的基础上，附加一个正馈通道，对干扰信 号进行补偿，以达到精确的控制效果。
图1-4 复合控制系统原理框图
2.按系统输入信号分类
（1）恒值控制系统 系统的输入信号是某一恒定的常值，要求系统能够克服 干扰的影响，使输出量在这一常值附近微小变化。
举例：连续生产过程中的恒温、恒压、恒速等自动控制 系统。
自动发电控制(AGC)PPT课件
的运行工况，是难以控
制的因素，是引起电力
系统频率波动的主要原
因。
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电力系统负荷变化是引起电力系统频率波动的主要 原因，因此，研究电力系统负荷变化的规律是进行 频率控制的首要任务。
电力系统的负荷一般分成三种 第一种是变化幅度很小但周期很短（10秒以内），具 有很大的偶然性； 第二种是变化幅度较大、周期较长（10秒至3分钟之间） 的脉动负荷，如电炉、冲压机械、电气机车等带有冲 击性的负荷； 第三种是幅度大、周期很缓慢的持续变动负荷，如生 产、生活、商业、气象等因素影响的负荷。
一基准频率和频率的正常范围
基准频率是由设计确定的，中国、西欧、澳大利亚、 日本的一部分的电力系统基准频率为50Hz；而北美、 日本的另一部分的电力系统的基准频率为60Hz。
确定频率的正常控制范围应考虑三个重要因素：
1.对发电、用电设备经济性的影响，使其能发挥最佳 的效率。
2.对故障状态下频率允许范围的影响，当电力系统中
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三.频率越限的允许时间
规定频率越限后恢复至正常范围的允许时间 需要考虑的因素有:
1.频率越限的延续时间对旋转设备寿命的影响。 2.在频率越限故障处理期间发生第二次事件的
危险性。如果发生第二次事件，可能会导致 系统频率越出相应故障状态下频率允许范围， 从而产生切负荷装置动作等严重后果。
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AGC的目的：
维持电力系统频率在允许误差范围之内，频率偏移累积误差 引起的电钟与标准钟之间的时差在规定限值之内；
控制互联电网净交换功率按计划值运行，交换功率累积误差 引起无意交换电量在允许范围之内；
在满足电网安全约束条件、电网频率和互联电网净交换功率 计划的情况下协调参与AGC调节的电厂（机组）按市场交易 或经济调度原则优化运行。
2024版完整版自动化培训教材
自动化系统的原理是基于控制理论，通过对被控对象进行建模 和控制算法设计，实现对被控对象的精确控制。其中控制算法 的设计需要考虑被控对象的特性、干扰因素、性能指标等因素。
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02
传感器与执行器技术
Chapter
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传感器类型及工作原理
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温度传感器
利用物质热胀冷缩、 热电效应等原理，将 温度变化转换为电信 号输出。
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数字化与网络化
工业4.0强调通过数字化和网络化技术实现生产过程的透明化、可预测性和优化。自动化作为实现这一目标的关键技术， 正朝着更高程度的集成和智能化方向发展。
智能制造与个性化生产
智能制造利用先进的信息技术和制造技术，实现生产过程的自适应、自组织和自优化。个性化生产则要求生产线能够快速 响应不同产品的生产需求，实现柔性生产。
自动化技术应用于交通领域，包 括智能交通系统、自动驾驶等， 提高了交通运输的安全性和效率。
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自动化系统组成与原理
2024/1/26
自动化系统的组成
自动化系统通常由传感器、执行器、控制器等部分组成，其中 传感器用于检测被控对象的状态，执行器用于对被控对象进行 操作，控制器则根据传感器检测到的信号和执行器的反馈信号 进行决策和控制。
深入讲解自动化系统集成的原理，包 括硬件集成、软件集成和信息集成等 方面，同时介绍常用的集成方法和策 略。
系统架构
详细介绍自动化系统的组成部分，包 括传感器、执行器、控制器、通信网 络等，并分析各组成部分的功能和相 互关系。
2024/ADA等系统介绍
DCS系统
阐述DCS（分布式控制系统）的 基本原理、特点和组成，分析其 在工业自动化领域的应用和优势。
电力英语补充材料
第一单元电力系统ALanguage study:1. “so”这里意味着也会同样发生。
注意其语法功能。
这里so代表从句中grow 的意思，是特殊的代词。
e.g. Peter can solve such a problem, and so can his brother.皮特能够解决这样的问题，他弟弟也可以。
so 放在句首引起倒装。
倒装语序前面子句中的助动词通常与后面的一样。
如无助动词在so后用do (或did, does)；但是so 可用于 be，有时 have之前e.g. “I will have whisky”—“So will I.”“我喝威士忌”—“我也喝”。
“I like whisky.”—“So do I.”“我喜欢威士忌”—“我也喜欢”。
“I was tired, and so were the others.”“我累了，其他人也一样”。
“I have a headache！”—“So have I.”“我头疼”—“我也头疼”。
2.in that表示原因，引导从句。
e.g. In that he is the monitor, he shoulder preside the meeting.因为他是班长，他应该主持会议。
A solid is different from a liquid in that the solid has definite shape.固体与液体不同，因为固体有一定的形状。
3．“at the very instant”, “very”是形容词用来加强语气。
意指“正（恰，就）是…；真正的，完全的等”。
e.g. The very reverse. 完全相反。
from the very beginning to the very end of test从实验一开头到完全结束。
This is the very key for the lock. 这正是这把锁的钥匙。
chapter3-1电力系统的频率特性
f
A
C
fe f1
B
1
P2
PL
P1 P'
P2
P
P
' 2
P2 o
P1
P
' 1
图 3-6 两台发电机并联运行情况
P1 P2 PL
第一节 电力系统的频率特性
系统频率稳定在 f 1 ： 1 号机组的负荷增加了 P1 2 号机组的负荷增加了 P 2 两台机组增量之和等于 P L 可得
解 由（3-3）式可求出当频率下降到 47Hz 时 系统的负荷为
Pl* a0 a1 f * a2 f * an f *
2 n
0.3 0.4 0.94 0.1 0.942 0.2 0.943
0.3 0.376 0.088 0.166 0.930
P 1 G* R f *
K G* ——发电机的功率-频率特性系数，或原动机的单位调节功率。
一般发电机的调差系数或单位调节功率，可采用下列数值： 对汽轮发电机组 对水轮发电机组
R* (4 ~ 6)% 或 K G* 16.6 ~ 25 ； R* (2 ~ 4)% 或 K G* 25 ~ 50 。
第三章 电力系统频率及有功功率的自动调节
（1）频率对电力用户的影响 1）电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化，这会使得电动 机所驱动的加工工业产品的机械的转速发生变化。有些产品（如纺织和 造纸行业的产品）对加工机械的转速要求很高，转速不稳定会影响产品 质量，甚至会出现次品和废品。 2） 系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性 能， 频率过低时有些设备甚至无法工作。 这对一些重要工业和国防是不能 允许的。 3） 电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低， 导致其所 带动机械的转速和出力降低，影响电力用户设备的正常运行。
505E电调系统
505E电调系统汽轮机 505E_DEH系统1. 概述本工程的DEH" target="_blank" style="color:blue; text-decoration:underline;">DEH控制系统采用WOODWARD公司的505" target="_blank" style="color:blue; text-decoration:underline;">505E控制器（以下简称505" target="_blank" style="color:blue; text-decoration:underline;">505E）、SPC伺服控制器完成对数据的采集、控制和监视、操纵等步骤。
DEH" target="_blank" style="color:blue; text-decoration:underline;">DEH控制系统由DEH控制柜、EH液压部套、DDV伺服阀、LVDT位移传感器、磁阻式传感器、油动机等组成。
DEH控制柜内布置505E、SPC伺服控制器、开关电源、继电器等（详见2.1DEH柜配置说明）505E完成现场信号采集、控制监视、诊断结果、预警停机、各种试验操纵。
SPC伺服控制器接受从505E来的4-20mA型阀位指令信号，同时接受LVDT位移传感器的反馈信号，输出-10mA −--+10mA指令信号到DDV伺服阀。
DDV伺服阀接受SPC伺服控制器输出的-10mA−--+10mA指令信号，调节脉冲油压，通过油动机的动作实现对汽机调节阀门的有效控制和保护。
LVDT位移传感器是线性差动变压器式位移传感器，主要丈量油动机行程，将丈量信号反馈到SPC伺服控制器。
自动控制原理第五版课后习题答案
（2-22题）
(b) 9个单独回路：
L1 G2H1, L2 G4H2 , L3 G6H3 , L4 G3G4G5H4 , L5 G1G2G3G4G5G6H5
L6 G7G3G4G5G6H5 , L7 G1G8G6H5 , L8 G7H1G8G6H5 , L9 G8H4H1
6对两两互不接触回路： 三个互不接触回路1组：
(3) k 0.1 3-16 (1) kp 50
(3) k p
ess 0 ess 20 kv 0 ka 0 kv ka 1
(2) kp
kv
k 200
3-18 (1) essr 0 (2) essn1 0 (3) essn 2 0
ess
ka 0
3-20 R
B
k1
u
R(s) 1 G1H1 H1H2
(c) C(s) (G1 G3 )G2
(d)
R(s) 1 G2H1 G1G2H2
C(s)
G1G 2G 3
R(s) 1 G1H1 G 2H2 G 3H3 G1H1G 3H3
(e) (f) C(s) R(s)
G4
1
G2H1
G1G 2G 3 G1G 2 H1
C(s) le(1 cf ) lehbc leha R2(s) 1 cf eg bcdeh cefg adeh
(f) C(s) [ah(1 fg) aej aegi] (bdh bdej b deg i) (cfdh cfdej ci)
R1(s)
1 f deg fg
2-8 ed Edo (sino )( o )
2-9 (s) s2 4s 2 (s 1)(s 2)
k(t) dc(t) (t) 2e2t et dt
电力系统自动化第三版王葵孙莹编同步发电机励磁自动控制系统
27
改善电力系统旳运营条件
为发电机异步运营发明条件同步发电机失去励磁时，需要从系统中吸收大量无功功率，造成系统电压大幅度下降，严重时危及系统旳安全运营。在此情况下，假如系统中其他发电机组能提供足够旳无功功率维持系统电压水平，则失磁旳发电机还能够在一定时间内以异步运营方式维持运营，这不但能够确保系统安全运营而且有利于机组热力设备旳运营。
第二章 同步发电机励磁自动控制系统
概述
2
发电机原理
An electric generator or electric motor that uses field coils rather than permanent magnets requires a current to be present in the field coils for the device to be able to work. (from Wiki)
30
水轮发电机组强行减磁
对励磁调整器旳要求具有较小旳时间常数，能迅速响应输入信息旳变化。系统正常运营时，励磁调整器应能维持发电机电压在给定旳水平。励磁控制系统旳自然调差率一般在1％以内。励磁调整器应能合理分配机组旳无功功率，为此，励磁调整器应确保同步发电机端电压调差率能够在土10％以内进行调整。对远距离输电旳发电机组，为了能在人工稳定区域运营，要求励磁调整器没有失灵区。励磁调整器应能迅速反应系统故障，具有强行励磁等控制功能以提升暂态稳定和改善系统运营条件。
31
二、对励磁系统旳基本要求
对励磁功率单元旳要求要求励磁功率单元有足够旳可靠性并具有一定旳调整容量。具有足够旳励磁顶值电压和电压上升速度。
32
第二章 同步发电机励磁自动控制系统
同步发电机励磁系统
chapter2-4励磁调节器原理
大
3.限制控制量：最大、最小励磁限
励磁系统稳定器 电力系统稳定器 最小励磁限制器 最大励磁限制器
制信号（异常情况）
图 2-28 综合放大单元的输入信号
第四节 励磁调节器原理
• 图2-28是控制信号综合放大单元原理接线图，它由正竞比电路，负 竞比电路、信号综合放大电路和互补输出电路组成。
• （1）正竞比电路。它由 VT1 、V1 ~ V2 、 R11 ~ R13
这一电压经滤波器后接平衡电压表，供手
U SM
动切换时观测平衡电压用。
AJ
U'
图 2-33
U
SM
.U
' SM
平衡电路
第四节 励磁调节器原理
三、励磁调节器的静态工作特性 （一）静态工作特性的合成
U REF
UG
测量 K1 U de 综合放大 K 2 U SM 移相触发 K 3 a
可控整流 K 4 U AVR
（b）：综合放大单元特性
U SM K 2U de
式中 K2—放大单元的放大系数。
5 O (b)
U SM O
UG
(a)
RP 右移
图 2-35 调节器的静态工作特性
第四节 励磁调节器原理
（c）：余弦波触发器的三相桥式全控整流电路具有线性特性，因此
U AVR K3 K4U SM
式中：K3、K4－移相触发和可控整流单元的放大系数。 图 2-35 中表示了调节器静止工作特性的组合过程。
U 设 0 ，则： VZ 2
U de Kc1U se Kc2 UVZ1 Kc3UVZ2
RP
其中
K
c3
Rf R7
R8
特性向右平移，如图中虚线所示。
自动控制原理第五版课后答案解析完整版
第 一 章1-1 图1-2是液位自动控制系统原理示意图。
在任意情况下，希望液面高度c 维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。
图1-2 液位自动控制系统解：被控对象：水箱；被控量：水箱的实际水位；给定量电位器设定水位r u （表征液位的希望值r c ）；比较元件：电位器；执行元件：电动机；控制任务：保持水箱液位高度不变。
工作原理：当电位电刷位于中点（对应r u ）时，电动机静止不动，控制阀门有一定的开度，流入水量与流出水量相等，从而使液面保持给定高度r c ，一旦流入水量或流出水量发生变化时，液面高度就会偏离给定高度r c。
当液面升高时，浮子也相应升高，通过杠杆作用，使电位器电刷由中点位置下移，从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机，通过减速器带动进水阀门向减小开度的方向转动，从而减少流入的水量，使液面逐渐降低，浮子位置也相应下降，直到电位器电刷回到中点位置，电动机的控制电压为零，系统重新处于平衡状态，液面恢复给定高度r c。
反之，若液面降低，则通过自动控制作用，增大进水阀门开度，加大流入水量，使液面升高到给定高度r c。
系统方块图如图所示：1-10 下列各式是描述系统的微分方程，其中c(t)为输出量，r (t)为输入量，试判断哪些是线性定常或时变系统，哪些是非线性系统?（１）222)()(5)(dt t r d tt r t c ++=；（２）)()(8)(6)(3)(2233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++；（３）dt t dr t r t c dt t dc t )(3)()()(+=+； （４）5cos )()(+=t t r t c ω；（５）⎰∞-++=t d r dt t dr t r t c ττ)(5)(6)(3)(；（６）)()(2t r t c =；（７）⎪⎩⎪⎨⎧≥<=.6),(6,0)(t t r t t c解：（1）因为c(t)的表达式中包含变量的二次项2()r t ，所以该系统为非线性系统。
ATA100规范
--手册的编排方式1. 概述ATA100号规范是美国航空运输协会（Air Transport Association of America简称ATA）会同航空制造商和航空公司共同制定的一种规范，用以统一各种民用航空产品厂商所出版的各种技术资料的编号。
2. 分类按照ATA100号规范，各种民用航空器技术资料都可按其内容根据下列三种情况予以编号：2. 分类航空设备的大体上可分成“航空器”和“动力装置”两大类，“航空器”下又可划分为：“总体”、“系统”和“结构”三类，“动力装置”下则可分为“螺旋桨旋翼”和“发动机”两类，对每一分类所属各章的编号划分如下：05 —12章为“总体”类；20 —49章为“系统”类；51 —57章为“结构”类；60 —65章为“螺旋桨/弦翼”类；70 —80章为“发动机”类。
系统/章号（system/chapter）所谓“系统”是由相关机件所组成的，用以完成某种特定的功能的集子系统/节号（sub-subsystem/section)所谓“子系统”是“系统”中的某一部分，每一个系统可以由几个子2. 分类5-12 章是飞机的总体部分，是将飞机作为一个总体看待进行工作的的内容，分别介绍了飞机时限/维护检查、尺寸及区域的划分、顶起支撑、校水平称重、牵引和滑行、停放标志、铭牌及勤务。
第五章：维修时限和维护，介绍飞机及其重要部件的不同时限的维修要求，其中包括定时性的工作和非定时性工作两部分，定时工作的内容现在已经载入维修计划数据（MPD）中；第六章：尺寸和图表，介绍飞机上的站位，尺寸以及水线、纵剖线等；第七章：顶升，主要介绍了飞机的不同顶升方式和顶升数据；例如：轮轴顶升第八章：平衡和称重，介绍飞机的称重过程和称重后校定飞机平衡的计算；第九章：牵引、滑行，介绍拖杆的使用和牵引飞机，飞机滑行的必要安全举措； 第十章：停放、系留，介绍飞机的封存和恢复服役的相关工作程序，系留方法等； 第十一章：标牌及标志，介绍飞机上重要设备、紧急设备的标志；第十二章：勤务，介绍飞机进行充油，充水，充气，润滑，清洁等工作的内容；例如减震支柱充气，加注燃油，等20-49 章为飞机的系统部分，一般说来它们属于飞机系统，系统章节将飞机分成功能不同独立完成相关功能的系统。
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一,AGC的基本功能
在正常的系统运行状态下,AGC的基本功能是:
使发电自动跟踪电力系统负荷变化; 响应负荷和发电的随机变化,维持电力系统频率为额定 值(50Hz); 在各区域间分配系统发电功率,维持区域间净交换功率 为计划值; 对周期性的负荷变化按发电计划调整发电功率; 监视和调整备用容量,满足电力系统安全要求.
机组组合
水电计划
交换计划
+ + + P
PR
区域调节控制 (二次调整 )
区域控制误差
ACE
f
电力系统
机组控制
n REF
调速器
Pg
图 5-33 自动发电控制(AGC)结构示意图
第五节 自动发电控制
二次调频由AGC实现
区域调节控制确定机组的调节分量PR. 区域跟踪控制的目的是按计划提供机组发电基点 功率(base point)Pi. 将PR加到基点功率Pi上,它们共同形成的期望发 电量P作用于调频机组的控制系统. 控制调速器的nREF,形成机组出力的闭环控制.
第五节 自动发电控制
2,负荷预测算法 目前比较实用的算法主要有:线性外推法,线性回归法, 时间序列法,卡尔曼滤波法,人工神经网络法,灰色系统 和专家系统方法等
�
四,发电计划
向AGC提供基点功率值 也称火电系统经济调度(EDC),即在已知系统负荷,机 组组合,水电计划,交换计划,备用监视计划,机组经济 特性,网络损失特性和运行限制等条件下,按照等耗微增 率准则,编制火电机组发电计划,使整个系统的发电费用 最低.
第五节 自动发电控制
(一)电力系统负荷预测的分类
(三)负荷预测的模型和算法 1,负荷预测模型 电力系统的总负荷预测模型按照以下的四个分量描述为:
L(t ) = B (t ) + W (t ) + S (t ) + V (t )
式中, L (t ) 为时刻 t 的系统总负荷; B (t ) 为时刻 t 的基本正常 负荷分量; W (t ) 为时刻 t 的天气敏感负荷分量; S (t ) 为时刻 t 的特别事件负荷分量; V (t ) 为时刻 t 的随机负荷分量.
电力系统的负荷预测可以分为系统的负荷预测和母线的负 荷预测两类. 按照系统负荷预测的周期来分,电力系统的负荷预测可分 为:超短期负荷预测,短期负荷预测,中期负荷预测和长 期负荷预测.
(二)负荷预测的要求及影响负荷预测的因素
衡量电力系统负荷预测软件和方法的主要指标是负荷预测 的精度.
第五节 自动发电控制
第五节 自动发电控制
三,AGC与其它应用软件的关系
AGC是EMS的有机组成部分,需要在其它应用软件的支 持下工作:
机组组合 负荷预测 限制
计划
安全约束调度
潮流
发电计划
AGC
网损 修正
状态估计
潮流
水电计划
交换计划
最优潮流
图 5-34 自动发电控制(AGC)在其它应用软件支持下工作
第五节 自动发电控制
第五节 自动发电控制
控制机组
发电控制
实际预计负荷
图 5-32 发电控制与发电计划跟踪系统负荷示意图
第五节 自动发电控制
二,AGC的一般过程
从AGC的功能来看,它主要完成系统区域间交换功率的限 负荷预测 制和系统频率的维持功能.
Pi
区域跟踪控制 (三次调整 )
发电计划