过程控制复习总结
过程控制知识点(精编)
(一)概述1.过程控制概念：采用数字或模拟控制方式对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制。
2.学科定位：过程控制是控制理论、工艺知识、计算机技术和仪器仪表知识相结合而构成的一门应用学科。
3.过程控制的目标：安全性，稳定性，经济性。
4.过程控制主要是指连续过程工业的过程控制。
5.过程控制系统基本框图：6.过程控制系统的特点:1)被控过程的多样性2)控制方案的多样性,包括系统硬件组成和控制算法以及软件设计的多样性。
3)被控过程属慢过程且多属参数控制4)定值控制是过程控制的主要形式5)过程控制有多种分类方法。
过程控制系统阶跃应曲线：7.衰减比η：衡量振荡过程衰减程度的指标，等于两个相邻同向波峰值之比。
即：8.衰减率ϕ：指每经过一个周期以后，波动幅度衰减的百分数，即：衰减比常用表示。
9.最大动态偏差y1：被控参数偏离其最终稳态值的最大值。
衡量过程控制系统动态准确性的指标10.超调量：最大动态偏差占稳态值的百分比。
11.余差：衡量控制系统稳态准确性的性能指标。
12.调节时间：从过渡过程开始到结束的时间。
当被控量进入其稳态值的范围内，过渡过程结束。
调节时间是过程控制系统快速性的指标。
13.振荡频率：振荡周期P的倒数，即：当相同，越大则越短；当相同时，则越高，越短。
因此，振荡频率也可衡量过程控制系统快速性。
被控对象的数学模型（动态特性）：过程在各输入量(包括控制量与扰动量)作用下，其相应输出量(被控量)变化函数关系的数学表达式。
14. 被控对象的动态特性的特点：1单调不振荡。
2具有延迟性和大的时间常数。
3具有纯时间滞后。
4具有自平衡和非平衡特性。
5非线性。
(二)过程控制系统建模方法机理法建模：根据生产过程中实际发生的变化机理，写出各种有关方程式，从而得到所需的数学模型。
测试法建模：根据工业过程的输入、输出的实测数据进行某种数学处理后得到的模型。
经典辨识法：测定动态特性的时域方法，测定动态特性的频域方法，测定动态特性的统计相关法。
过程控制系统 复习总结
过程控制系统知识点总结)一、概论1、过程控制概念:五大参数。
过程控制的定义:工业中的过程控制就是指以温度、压力、流量、液位与成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。
2、简单控制系统框图。
控制仪表的定义:接收检测仪表的测量信号,控制生产过程正常进行的仪表。
主要包括:控制器、变送器、运算器、执行器等,以及新型控制仪表及装置。
控制仪表的作用:对检测仪表的信号进行运算、处理,发出控制信号,对生产过程进行控制。
3、能将控制流程图(工程图、工程设计图册)转化成控制系统框图。
4、DDZ -Ⅲ型仪表的电压信号制,电流信号制。
QDZ-Ⅲ型仪表的信号制。
它们之间联用要采用电气转换器。
5、电信号的传输方式,各自特点。
电压传输特点:1)、 某台仪表故障时基本不影响其它仪表; 2)、 有公共接地点;3)、 传输过程有电压损耗,故电压信号不适宜远传。
电流信号的特点:1)、某台仪表出故障时,影响其她仪表;2)、无公共地点。
若要实现仪表各自的接地点,则应在仪表输入、输出端采取直流隔离措施。
6、变送器有四线制与二线制之分。
区别。
1、四线制:电源与信号分别传送,对电流信号的零点及元件的功耗无严格要求。
2、两线制:节省电缆及安装费用,有利于防爆。
活零点,两条线既就是信号线又就是电源线。
7、本安防爆系统的2个条件。
第一个字母:参数类型 T ——温度(Temperature) P ——压力(Pressure) L ——物位(Level) F ——流量(Flow) W ——重量(Weight) 第二个字母:功能符号 T ——变送器(transmitter) C ——控制器(Controller) I ——指示器(Indicator) R ——记录仪(Recorder) A ——报警器(Alarm)加热炉1、在危险场所使用本质安全型防爆仪表。
2、在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅,以限制流入危险场所的能量。
8、安全栅的作用、种类。
过程控制知识点总结
过程控制知识点总结第一篇：过程控制知识点总结绪论气动控制：仪表信号的传输标准：0.02-0.1Mpa 电动控制：DDZ-2信号的传输标准：0-10mADCDDZ-3信号的传输标准：4-20mADC 计算机控制:DCS、PLC（模拟量4-20mA、1-5V）FCS（标准协议）稳定性指标：衰减比（衰减率）准确性指标：残余偏差，最大动态偏差，超调量快速性指标：调节时间（振荡频率）第一章1、被控对象：即被控制的生产设备或装置被控变量－被控对象需控制的变量2、执行器：直接用于控制操纵变量变化。
执行器接收到控制器的输出信号，通过改变执行器节流件的流通面积来改变操纵变量。
常用的是控制阀。
3、控制器（调节器）：按一定控制规律进行运算，将结果输出至执行器。
4、测量变送器：用于检测被控量，并将检测到的信号转换为标准信号输出。
稳态：系统不受外来干扰，同时设定值保持不变，因而被调量也不会随时间变化，整个系统处于稳定平衡的工况动态：系统受外来干扰或设定值改变后，被控量随时间变化，系统处于未平衡状态。
过度过程：从一个稳态到达另一个稳态的过程。
过渡过程的形式：非周期过程（单调发散和单调衰减）；振荡过程（发散、等幅振荡、衰减振荡）评价控制系统的性能指标：稳定性、准确性、快速性稳定性：稳定性是指系统受到外来作用后，其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力。
准确性：理想情况下，当过渡过程结束后，被控变量达到的稳态值（即平衡状态）应与设定值一致。
快速性：快速性是通过动态过程持续时间的长短来表征的。
多数工业过程的特性可分为下列四种类型：自衡的非振荡过程；无自衡的非振荡过程；有自衡的振荡过程具有反向特性的过程放大系数K对系统的影响：控制通道（放大系数越大，控制作用对扰动的补偿能力强，有利于克服扰动的影响，余差就越小）。
扰动通道（当扰动频繁出现且幅度较大时，放大系数大，被控变量的波动就会很大，使得最大偏差增大；）滞后时间τ对系统的影响：控制通道（滞后时间越大，控制质量越差）扰动通道（扰动通道中存在容量滞后，可使阶跃扰动的影响趋于缓和，对控制系统是有利的）工业过程动态特性的特点（1）对象的动态特性是不振荡的（2）对象动态特性有迟延。
过程控制期末总结
过程控制期末总结随着科技的发展，人们对工业过程的控制要求也越来越高。
过程控制是一门控制工程中的重要学科，它涉及到自动化、信息技术、仪器仪表和工程管理等多个领域。
期末将我的学习成果总结如下。
一、理论知识的掌握在过程控制的学习中，我充分掌握了控制系统的基本原理和方法。
其中包括：控制系统的基本概念，包括开环和闭环控制系统，反馈与前馈控制；传感器和执行器的工作原理；模拟信号和数字信号的处理方法；PID控制器的设计与调节方法等等。
这些理论知识为我后续的学习和实践打下了坚实的基础。
二、实验操作的能力提升在过程控制课程中，我参与了多个实验项目，旨在提高我对过程控制实际操作的了解和能力。
通过这些实验，我理解了数据采集、信号处理、控制算法的设计和调试等等。
例如，在一次温度控制的实验中，我通过使用温度传感器和PID控制器，成功地实现了对温度的自动控制，并且调节了不同的参数，达到了预期的结果。
这些实验不仅提高了我的实践操作能力，还加深了我对理论知识的理解。
三、项目实践的经历除了实验操作，我还参与了一个小型的项目实践。
我们小组的任务是设计一个水平罐液位控制系统。
在这个项目中，我负责设计和调试控制算法，以及编写相应的控制程序。
通过这次项目实践，我进一步巩固了过程控制的理论知识，并实际运用到了工程实践中。
这个项目的成功实施不仅需要我们对过程控制的理解，还需要协作和沟通。
四、团队合作和沟通能力的提升过程控制是一个需要团队合作的学科。
在这门课程中，我有机会和其他同学合作完成实验和项目。
通过团队合作，我学会了如何有效地与他人沟通和协作，如何将个人的想法和意见与他人协调一致，以实现项目的共同目标。
在这个过程中，我不仅提高了自己的团队合作和沟通能力，还学到了如何充分发挥个人的优势和才能。
五、问题解决能力的培养在学习过程控制的过程中，我遇到了许多困难和问题。
有时，我遇到了技术难题，需要借助专业知识和经验来解决；有时，我遇到了项目中的困扰，需要思考和创新来找到解决方案。
过程控制复习总结
学习好资料欢迎下载第一章1. 生产过程总目标及要求 ：安全性、稳定性和经济性。
2.过程控制系统组成 ： 1．被控过程（或对象） ； 2．用于生产过程参数检测的检测与变送仪表；3．控制器； 4．执行机构； 5．报警、保护和连锁等其它部件3. 工业过程对控制的要求 可以概括为准确性、稳定性和快速性。
y 1 y 1 y 34.如图 1，其性能指标 ：y 3y 1（1）衰减比和衰减率 其表征了稳定性，是衡量振荡过程衰减程度的指标，其衰减比为4：1 到 10：1。
（2）最大动态偏差和超调量，其表征了准确性，最大动态偏差是指在阶跃响应中，被控参数偏离其最终稳态值的最大偏差量，表现在过渡过程开始的第一个波峰；超调量为最大动态偏差占被控量稳态值的百分比。
（ 3）余差，是指过渡过程结束后，被控量新的稳态值与设定值的差值。
它是过程控制系统稳态准确性的衡量指标。
（ 4）调节时间 t s 和振荡频率 ，调节时间 t s 是从过渡过程开始到结束的时间，调节时间是过程控制系统快速性的指标。
过渡过程的振荡频率是震荡周期 p 的倒数，即=2 /p 一定程度上也可作为衡量快速性的指标。
***** 过程控制系统中有哪些类型的被控变量？ ruy (t)第二章控制器执行机构被控过程1. 过程控制系统 建模的两个基本方法 ：机理法建模、测试法建模。
检测与变送仪表 2.如图 2 为设阶跃输入幅值为u ， K =y( ) y(0)yu图 1.1过程控制系统基本结构图ry 1y 3y ( )tt s图 1.3 过 程控制系统阶跃响应曲线***** 对象的纯滞后时间产生的原因是什么？答，纯延迟时间产生的原因是由于扰动发生的地点与测定被控参数位置有一定距离。
第三章1. 常用的控制结构 有：反馈控制、前馈控制、推断控制2.自动调节阀按照工作所用能源形式可分为电动调节阀，气动调节阀和液动调节阀。
3. 气动调节阀 由执行机构和控制机构（阀）两部分组成。
过程控制复习知识点
第一章1.过程控制系统的组成调节器、调节阀、被控过程、检测变送2.过程控制系统的分类1）按系统的结构特点分类反馈控制系统、前馈控制系统、前馈—反馈控制系统2)按给定值信号的特点分类定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统3.过程控制系统的质量指标系统是衰减震荡的过程、衰减比和衰减率、余差、调节时间，峰值时间第二章1.数学模型的建立方法解析法：根据过程的内在机理，通过静态与动态物料平衡关系，建立数学模型的方法自衡过程和无自衡过程。
2.实验法a.阶跃响应法，试验时需要注意的问题1)试验测定前，被控过程应处于相对稳定的工作状态2)输入阶跃信号的幅值不能过大，也不能过小3)分别输入正负阶跃信号，并测取其响应曲线作对比4)在相同的条件下重复测试几次b.矩形响应法3.混合法第三章1.变送器的类型和特点差压变送器、温度变送器、流量变送器、液位变送器温度变送器的分类是直流毫伏变送器、热电隅温度变送器（热电效应）、热电阻温度变送器温度变送器的特点：（1）采用低漂移，高增益的运算放大器作为主要放大器，具有线路简单和良好的可靠性，稳定性及各项技术性能。
（2）在配热电隅和热电阻的变送器中采用线性化电路，使其输出电流I与被测温度呈线性关系，测量精度高（3）线路中采用了安全火花防暴技术措施，可用于易燃易爆场合（4）采用DC24V集中供电，实现了二线制接线方式液位变送器迁移的原因：差压变送器安装位置与容器液相取压点不在同一个平面上。
2.仪表的选择1)量程的选择2）仪表等级的选择3.仪表的应用1）零点的调整：将变压器的测量起始点由零点迁移到某一点正值或负值2)量程的调整的目的：使变压器输出的信号的上限值Ymax与输入测量信号上限值Ymax相对应。
意义：工程应用中变送器进行零点迁移与量程调整可以提高其灵敏度。
第四章1.理解调节器在控制系统的工作原理2.调节器的分类1）按使用的能源：气动调节器和电动调节器2）按结构形式来分：基地式调节器、单元组合调节器、组装式调节器3）按信号类型：模拟调节器和数字式调节器3.调节器作用方式的选择4.调节规律对控制系统的影响PID调节器参数对系统的影响1）比例度是反映比例控制作用强弱的一个参数。
过程控制知识点整理
第一章1、自动化仪表：是实现工业生产过程自动化的重要工具，它被广泛地应用于石油、化工等各工业部门。
在自动控制系统中，自动化仪表将被控变量转换成电信号或气压信号后，除了送至显示仪表进行指示和记录外，还需送到控制仪表进行自动控制，从而实现生产过程的自动化，使被控变量达到预期的要求。
2、过程控制仪表包括：检测仪表、调节仪表（也叫控制器）、执行器，以及可编程调节器等各种新型控制仪表及装置。
3、过程控制系统的主要任务是：对生产过程中的重要参数（温度、压力、流量、物位、成分、湿度等）进行控制，使其保持恒定或按一定规律变化。
4、标准信号制度：国际电工委员会规定：过程控制系统的模拟标准信号为直流电流4-20mA ，直流电压1-5V 。
我国DDZ 型仪表采用的标准信号：DDZ- Ⅰ型和DDZ- Ⅱ型仪表：0-10mA 。
DDZ- Ⅲ型仪表：4-20mA 。
5、我国的DDZ 型仪表采用的是直流电流信号作为标准信号。
6、采用电流信号的优点：电流不受传输线及负载电阻变化的影响，适于远距离传输。
动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成，使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力。
对于要求电压输入的受信仪表和元件，只要在回路中串联电阻便可得到电压信号。
7、采用直流信号的优点：a.直流信号传输过程中易于和交流感应干扰相区别，且不存在移相问题；b.直流信号不受传输线中电感、电容和负载性质的限制。
8、热电偶是以热电效应为原理的测温元件，能将温度信号转换成电势信号（mV ）。
特点：结构简单、测温准确可靠、信号便于远传。
一般用于测量500～1600℃之间的温度。
9、热电偶的测温原理：将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，若两个连接点温度不同，回路中会产生电势。
此电势称为热电势，并产生电流。
10、对于确定的热电偶，热电势只与热端和冷端温度有关。
11、热电偶的基本定律:均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律。
12、热电阻：对于500℃以下的中、低温，热电偶输出的热电势很小，容易受到干扰而测不准。
过程控制系统考试知识点复习和总结终极版
第五章 复杂控制系统（串级、比值、均匀、分程、选择、前馈、双 重控制）串级控制系统定义：采用不止一个控制器，而且控制器间相串接，一个控制器的输 出作为另一个控制器的设定值的系统。
Q Q Q主醍控变量仞是串级控制系烷中要偎持平摆控制的主要被控变■副険控变S 諷控刮系统的辅助般控畫捷主控制器的酗出作为副揑帯一詐的设定恒主技制罂在内郵设定情应下工作.因此是定値控制謝技制器是在外邮设走情况下工作，此时是匹动控酬 主（烹制）回鬲鼠（控制）回銘调节过程:当燃料气压力或流量波动时，加热炉出口温度还没有变化，因此, 主控制器输出不变，燃料气流量控制器因扰动的影响，使燃料气流量 测量值变化，按定值控制系统的调节过程，副控制器改变控制阀开度， 使燃料气流量稳定。
与此同时，燃料气流量的变化也影响加热炉出口 温度，使主控制器输出，即副控制器的设定变化，畐蛀空制器的设定和 测量的同时变化，进一步加速了控制系统克服扰动的调节过程，使主 被控变量回复到设定值。
当加热炉出口温度和燃料气流量同时变化时， 主控制器通过主环 及时调节副控制器的设定，使燃料气流量变化保持炉温恒定， 而副控 制器一方面接受主控制器的输出信号， 同时，根据燃料气流量测量值 的变化进行调节，使燃料气流量跟踪设定值变化，使燃料气流量能根据加热炉出口温串级控制系统框图度及时调整，最终使加热炉出口温度迅速回复到设定值。
特点：能迅速克服进入副回路扰动的影响串级控制系统由于副回路的存在，改善了对象特性，提高了工作频率串级控制系统的自适应能力设计：⑴主、畐U回路副回路应尽量包含生产过程中主要的、变化剧烈、频繁和幅度大的扰动，并力求包含尽可能多的扰动。
设计副回路应注意工艺上的合理性；应考虑经济性；注意主、副对象时间常数的匹配⑵串级控制系统中主、副控制器控制规律主控制器起定值控制作用，副控制器对主控制器输出起随动控制作用，而对扰动作用起定值控制作用。
主被控变量要求无余差，副被控变量却允许在一定范围内变动。
过程控制复习要点
一控制系统四个基本环节：被控对象、检测仪表、控制器、执行器（变送器）（显示仪表根据需要可选）温度（压力、液位、流量）变送器、在线成分分析仪 （通常输出：4~20mA 、1～5V 等标准信号）液位开关、料位开关、接近开关 (通常输出on/off 信号)传感器（Pt100、热电偶…… 评价控制系统的性能指标：稳定性、准确性、快速性。
这三方面在时域上体现为若干性能指标。
单项指标：（1） 衰减比和衰减率衰减比：衡量一个振荡过程的衰减程度的指标,它等于两个相临的同向波峰峰值之比. 衰减率：它是指每经过一个周期后，波动幅度衰减的百分数，即2）最大动态偏差和超调量σ最大动态偏差表示过度过程开始后第一个波峰超过其新稳态值的幅度．即y1. 最大动态偏差是控制系统动态准确性指标。
3）余差C （残余偏差）过渡过程结束后，被控参数的稳态值y(∞)与设定值之间的残余偏差叫做余差，也称静差。
是衡量控制系统稳态准确性的指标。
4）调节时间T s 和振荡频率ωTs 是指从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间。
当被控参数与稳态值间的偏差进入稳态值的±5% （或±2%）范围内，就认为过渡过程结束。
综合指标：综合控制指标又称为偏差的积分性能指标，常用于分析系统的动态响应性能。
常用的综合控制指标见表1.前馈－反馈控制的优点：1) 增加了反馈回路，简化了前馈控制系统，只需要对主要的干扰进行前馈补偿，其他干扰可由反馈控制予以校正2) 反馈回路的存在,降低了前馈控制模型的精度要求3) 负荷或工况变化时,对象特性也要变化,可由反馈控制加以补偿,具有一定的自适应能力13y n y =13111y y y nψ-==- yr y 1y 3Cy(∞)T pT ST t1y 100%y()σ=⨯∞PID 控制规律，特点及应用场合 PID 控制的优点：① 原理简单，使用方便② 适应性强，广泛应用于各种生产部门，适用于多种控制方式③ 鲁棒性强，其控制品质对被控对象的特性的变化不太敏感．是一种负反馈控制. 调节规律的选择：① 广义对象控制通道时间常数较大或容积迟延较大时，应引入微分动作.如工艺容许有残差，可选用比例微分动作；如工艺要求无残差则选用比例积分微分动作．如温度、成分、pH 值等控制过程.② 当广义对象控制通道时间常数较小，负荷变化不大，而工艺要求无残差时，可选择比例积分动作．如管道压力和流量控制．③ 广义对象控制通道时间常数较小,负荷变化较小,工艺要求不高时，可选择比例动作，如液位控制.规律及应用场合：名 称 公 式 特 点 控制结果 适 用 范 围 绝对误差积分 （IAE ）把不同时刻、不同幅值的偏差等同对待各方面的性能比较均衡一般用于评定定值控制系统的质量指标平方误差积分（ISE ）对大偏差敏感最大偏差小但回复时间长一般用于评定定值控制系统的质量指标时间与偏差绝对值乘积的积分（ITAE ）对初期偏差不敏感而对后期偏差敏感最大偏差大但回复时间短一般用于评定随动控制系统的质量指标dt t e IAE ⎰∞=0)(dtt e ISE ⎰∞=02)(dtt e t ITAE ⎰∞=0)(0.什么是调节器的动作规律？P，I，D控制规律各有何特点？调节器在动态中输入变化量Δe与输出量Δu之间的关系即为调节器的调节规律，也叫调节器的动态特性，动作规律。
过程控制知识点总结
过程控制知识点总结工业过程控制的基础知识过程控制的基础知识涉及到控制系统的组成、控制原理和控制方法。
控制系统由控制器、执行器和传感器组成，通过操纵执行器来达到对被控制对象的控制目的。
传感器用于将被控制对象的状态信息转换成电信号，送入控制器进行处理。
控制系统的基本原理是根据被控对象的状态信息，通过控制器对执行器进行调节，实现对被控对象的控制。
控制方法包括开环控制和闭环控制两种。
开环控制是根据被控对象的状态信息直接进行调节，而闭环控制则需要不断地对被控对象的状态信息进行反馈和调节。
PID控制PID控制是目前工业生产中应用最为广泛的一种控制方法。
PID控制是基于被控对象的状态信息反馈，利用比例、积分和微分三种控制算法进行控制。
比例控制算法通过比较被控对象的实际值和期望值的差异，来实现对执行器的调节。
积分控制算法通过对被控对象状态的积分来对执行器进行调节，从而消除长期的稳态误差。
微分控制算法通过对被控对象状态的微分来对执行器进行调节，从而提高系统的动态响应性。
PID控制可以根据被控对象的特性进行调节，以适应不同的工艺过程需求。
过程控制的现代化技术随着科学技术的不断发展，过程控制领域也不断涌现出一些现代化的技术。
例如，现代化的控制系统往往集成了大量的信息技术、通信技术和自动化技术，能够实现控制系统的智能化和网络化。
传感器技术的不断进步也为过程控制提供了更为精确的信息反馈，从而提高了控制系统的性能。
同时，现代化的控制系统还可以通过远程监控和远程操作实现对生产过程的远程控制，大大提高了生产过程的安全性和可靠性。
过程控制的应用领域过程控制技术在工业生产中有着广泛的应用领域。
例如，在化工、石油、化肥、冶金、电力等行业中，过程控制技术被广泛应用于控制生产过程的各个环节。
在食品、医药等行业中，过程控制技术也被广泛应用于保证产品质量和安全。
在环保、能源等领域中，过程控制技术被应用于实现资源的有效利用和环境的保护。
过程控制技术还在交通、建筑、通信等领域中得到了应用。
西华大学 过程控制复习总结
第一章：1.过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
控制系统分类：（1）按被控参数分：温度（T）、压力（P）、流量（F）、物位（L）、成分（A）。
（2）按被控量数目分：单变量和多变量。
（3）按控制结构分：简单控制系统和复杂控制系统2.控制系统暂态性能指标：（1）衰减比n和衰减率φ（2）最大动态偏差A和超调量ᵟ（3）残余偏差C（4）调节时间Ts和振荡频率ω。
综合性能指标：（1）偏差积分（2）绝对偏差积分IAE（3）平方偏差积分ISE （4）时间与绝对偏差积分ITAE第二章：1.温度检测常用传感器：热电偶、热电阻、集成温度传感器。
2.常用压力称谓及常用压力检测方法答：称谓：绝对压力、压力、压差、真空度。
被测压力与绝对压力零线的差值为绝对压力；被测压力与大气压的差叫压力，两未知压力之差叫压差，被测压力低于大气压差值称为真空度。
检测方法：（1）液柱式压力计：根据流体静力学原理：将压力转化为液柱的高度（2）弹性式压力计：利用弹性元件受压产生形变（3）电气式压力计：通过各种敏感元件将压力转换为电量（4）活塞式压力计：被测压力与活塞上加的砝码质量进行平衡来测量的。
3.流量基本概念（单位时间内流过管道某一截面的流体数量，即瞬时流量。
既可用质量表示，也可用体积表示）差压式流量计原理（利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流体测量）转子流量计特点及应用场合（节流原理，不是固定安置在管道中，而是一个可以转动的转子，仪器具有较高的灵敏度，适合于小管径，小流量的测量）电磁流量计优缺点（优点：1.被测量流体的压力损失小；2.可以测量各种导电液的流量，流体可以含有固体颗粒；3.输出信号与流量之间的关系不受流体的物理性质变化和流动状态的影响；4.测量响应速度快，可以测量脉动流量。
缺点：1不能测量非导电液体流量和油类气体，要求导电率不小于水的导电率2由于感应电势数值很小，后级采用高放大倍数放大器，很容易受外界磁场干扰。
过程控制复习要点
一控制系统四个基本环节：被控对象、检测仪表、控制器、执行器（变送器）（显示仪表根据需要可选）温度（压力、液位、流量）变送器、在线成分分析仪 （通常输出：4~20mA 、1～5V 等标准信号）液位开关、料位开关、接近开关 (通常输出on/off 信号)传感器（Pt100、热电偶…… 评价控制系统的性能指标：稳定性、准确性、快速性。
这三方面在时域上体现为若干性能指标。
单项指标：（1） 衰减比和衰减率衰减比：衡量一个振荡过程的衰减程度的指标,它等于两个相临的同向波峰峰值之比. 衰减率：它是指每经过一个周期后，波动幅度衰减的百分数，即2）最大动态偏差和超调量σ最大动态偏差表示过度过程开始后第一个波峰超过其新稳态值的幅度．即y1. 3）余差C （残余偏差）过渡过程结束后，被控参数的稳态值y(∞)是衡量控制系统稳态准确性的指标。
4）调节时间Ts 和振荡频率ωTs 是指从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间。
当被控参数与稳态值间的偏差进入稳态值的±5% （或±2%）范围内，就认为过渡过程结束。
综合指标：综合控制指标又称为偏差的积分性能指标，常用于分析系统的动态响应性能。
常用的综合控制指标见表1.前馈－反馈控制的优点：1) 增加了反馈回路，简化了前馈控制系统，只需要对主要的干扰进行前馈补偿，其他干扰可由反馈控制予以校正2) 反馈回路的存在,降低了前馈控制模型的精度要求3) 负荷或工况变化时,对象特性也要变化,可由反馈控制加以补偿,具有一定的自适应能力C StPID 控制规律，特点及应用场合 PID 控制的优点： ① 原理简单，使用方便② 适应性强，广泛应用于各种生产部门，适用于多种控制方式③ 鲁棒性强，其控制品质对被控对象的特性的变化不太敏感．是一种负反馈控制. 调节规律的选择：① 广义对象控制通道时间常数较大或容积迟延较大时，应引入微分动作.如工艺容许有残差，可选用比例微分动作；如工艺要求无残差则选用比例积分微分动作．如温度、成分、pH 值等控制过程.② 当广义对象控制通道时间常数较小，负荷变化不大，而工艺要求无残差时，可选择比例积分动作．如管道压力和流量控制．③ 广义对象控制通道时间常数较小,负荷变化较小,工艺要求不高时，可选择比例动作，如液位控制.规律及应用场合：名 称 公 式 特 点 控制结果 适 用 范 围 绝对误差积分 （IAE ） 把不同时刻、不同幅值的偏差等同对待各方面的性能比较均衡一般用于评定定值控制系统的质量指标平方误差积分（ISE ）对大偏差敏感最大偏差小但回复时间长一般用于评定定值控制系统的质量指标时间与偏差绝对值乘积的积分（ITAE ） 对初期偏差不敏感而对后期偏差敏感 最大偏差大但回复时间短一般用于评定随动控制系统的质量指标dt t e IAE ⎰∞=0)(dtt e ISE ⎰∞=02)(dtt e t ITAE ⎰∞=0)(0.什么是调节器的动作规律？P，I，D控制规律各有何特点？调节器在动态中输入变化量Δe与输出量Δu之间的关系即为调节器的调节规律，也叫调节器的动态特性，动作规律。
过控课程复习总结
y
y(max)
被测参数的下限值或对应仪表输出 下限值的被测参数最大值；
使输入下限值为零的过程称为零点 调整，否则为零点迁移。
y(min)
o x(min)
x(max) x
零点迁移前后的输入/输出特性（正迁移；负迁移）
y(max)
y
y(max)
y
y(max)
y
y(min)
y(min)
过程控制性能指标
稳、快、准 时域指标: 衰减比和衰减率；超调量；残差；调节时间；振 荡频率
n B1 B2 B1 B3 B1
y(t p) y() y() 100%
y (t )
r
y ( )
y (t p )
B1
B2
5%
1 n
100%
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e() r y() e() y()
外给定信号：4～20mA.DC；
内给定信号：1～5V.DC； 输出信号：4～20mA.DC； 1-双针垂直指示器 2-外给定指示灯 3-内给定设定轮 4-自动—软手动—硬手动 切换开关 5-硬手动操作杆 6-输出指示器 7-软手动操作板键
调节阀有气开和气关
执行机构有正反作用 阀体部件有正装和反装 气动调节阀有气开式和气关式
Kv K0 常数
调节阀的放大系数
被控过程的放大系数
过程特性为线性时,选择直线特性调节阀,否则选择等百分比特性的调节阀。
2）依据配管情况选择。 在根据过程特性进行选择之后，再按照配管情况进 行进一步的选择，其选择原则可参照表3-4进行。
配管状况 工作特性 理想特性 直线 直线 S=1-0.6 等百分比 等百分比 S=0.6-0.3 直线 等百分比 等百分比 等百分比
过程控制总结
第1章过程控制是指工业生产过程中连续或按照一定周期程序运行的生产和过程自动化。
过程控制系统的定义：为实现对某个工艺参数的自动控制，由相互联系、制约的一些仪表、装置及工艺对象、设备构成的一个整体。
连续过程：稳态条件下连续完成生产任务的生产过程。
被控量：被控制的过程变量操作量：用来保持被控量等于或接近设定值的过程变量。
干扰量：能够影响被控量的过程变量。
过程控制系统的基本要求：稳定性、准确性和快速性。
时域控制性能指标包括：衰减比、最大动态偏差与超调量、余差、振荡频率和调节时间、偏离度。
★过程控制系统由检测变送单元、控制器、执行器和被控过程组成。
过程控制系统的分类：按过程控制系统结构特点分类：1.反馈控制系统。
2.前馈控制系统。
3.前馈-反馈复合控制系统。
按设定值信号的特点分类：1.定值控制系统。
2.随动控制系统。
3.顺序控制系统。
锅炉汽包水位控制系统是定值控制系统。
第2章自衡：在原平衡状态出现干扰时，无需外加任何控制作用，被控过程能够自发地趋于新的平衡状态。
无自衡：在原平衡状态出现干扰时，当没有外加任何控制作用时，被控过程不能重新到达新的平衡状态。
★建立被控过程的数学模型的目的：设计过程控制系统、整定控制器参数；指导生产工艺及其设备的设计；被控过程及新型控制策略的仿真分析和研究；工业过程的故障检测与诊断系统设计。
★数学模型的基本要求：简单、能正确可靠地反映过程输入和输出之间的动态关系。
过程建模的基本方法：解析法，实验辨识法，混合法解析法：根据被控过程的内在机理，运用已知的静态和动态物料平衡、能量平衡等关系，用数学推理的方法求取被控过程的数学模型。
实验辨识法：根据过程输入、输出的实验测试数据，通过过程辨识和参数估计得出数学模型。
混合法：将机理演绎法和实验辨识法相结合来建立过程的数学模型。
★解析法建模的一般步骤：1.明确过程的输入变量、输出变量和中间变量。
2.根据建模对象和模型使用目的做出合理假设。
3.根据过程的内在机理，建立静态和动态平衡关系方程。
过程控制总结
第1章绪论1、过程控制系统的机构组成及相关术语的含义：被控变量、控制变量、被控对象、测量值2、掌握过程控制系统带控制点的工艺流程图中常用的符号含义；3、深刻理解随动控制和定值控制的差别4、深刻理解描述过程控制系统的性能指标的定义及含义第2章被控过程的数学模型1、掌握常用的过程控制系统的传递函数表达式2、能根据传递函数准确描述对象特性：阶数、有无延迟环节、是否自衡3、传递函数中各参数的含义，各参数对控制效果的影响等第3章过程参数检测仪和变送器1、掌握温度测量的常用器件、测温原理、测温范围；2、掌握DDZ-III型温度变送器的标准信号制式；3、掌握压力检测的常用方法、测量原理；4、掌握流量检测的常用方法、测量原理；第4章执行器1、掌握调节阀结构特性、流量特性的定义及相关变量的含义比如q、I、f都表示什么意思2、能够根据结构特性曲线准确判断调节阀的类型3、调节阀的理想流量特性、工作流量特性分别是如何定义的？4、掌握气动、液动、电动执行器的分类依据及各自的特点；5、掌握调节阀选型的基本方法和内容；第5章控制仪表1、掌握PID调节器的基本算法、各参数的名称含义及各参数调节时对控制系统动态及稳态性能的影响；2、掌握常用的PID改进算法的算法特点、适用场合和控制效果；第6章单回路控制系统设计重点掌握单回路控制系统的设计方法（以课件实例为参考，从以下几方面出发）——被控变量、控制变量、测量仪表、调节阀和控制器的选择-- 控制系统结构框图一一控制器控制规律的选择—一相关设备正反作用的确定等第7章复杂控制系统设计1、重点掌握串级控制系统设计的相关问题（以课本实例为参考，从以下几方面出发）一一能够根据实际工艺图画出控制系统结构框图——能合理分析系统工作可能存在的干扰——能根据安全需求正确选择调节阀的正反作用，并说明原因-- 能科学选择调节器的控制规律一一能科学确定主副调节器的正反作用，并说明原因2、理解前馈控制策略的适用场合、基本思路及其控制的局限性第8章实现特殊需求的过程控制系统1、深刻理解并掌握比值控制系统的适用场合、控制目标和特点2、深刻理解均匀控制、分程控制系统的适用场合、控制目标和特点3、深刻理解选择性控制系统的适用场合、控制目标和特点。
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学习好资料欢迎下载第一章1. 生产过程总目标及要求 ：安全性、稳定性和经济性。
2.过程控制系统组成 ： 1．被控过程（或对象） ； 2．用于生产过程参数检测的检测与变送仪表；3．控制器； 4．执行机构； 5．报警、保护和连锁等其它部件3. 工业过程对控制的要求 可以概括为准确性、稳定性和快速性。
y 1 y 1 y 34.如图 1，其性能指标 ：y 3y 1（1）衰减比和衰减率 其表征了稳定性，是衡量振荡过程衰减程度的指标，其衰减比为4：1 到 10：1。
（2）最大动态偏差和超调量，其表征了准确性，最大动态偏差是指在阶跃响应中，被控参数偏离其最终稳态值的最大偏差量，表现在过渡过程开始的第一个波峰；超调量为最大动态偏差占被控量稳态值的百分比。
（ 3）余差，是指过渡过程结束后，被控量新的稳态值与设定值的差值。
它是过程控制系统稳态准确性的衡量指标。
（ 4）调节时间 t s 和振荡频率 ，调节时间 t s 是从过渡过程开始到结束的时间，调节时间是过程控制系统快速性的指标。
过渡过程的振荡频率是震荡周期 p 的倒数，即=2 /p 一定程度上也可作为衡量快速性的指标。
***** 过程控制系统中有哪些类型的被控变量？ ruy (t)第二章控制器执行机构被控过程1. 过程控制系统 建模的两个基本方法 ：机理法建模、测试法建模。
检测与变送仪表 2.如图 2 为设阶跃输入幅值为u ， K =y( ) y(0)yu图 1.1过程控制系统基本结构图ry 1y 3y ( )tt s图 1.3 过 程控制系统阶跃响应曲线***** 对象的纯滞后时间产生的原因是什么？答，纯延迟时间产生的原因是由于扰动发生的地点与测定被控参数位置有一定距离。
第三章1. 常用的控制结构 有：反馈控制、前馈控制、推断控制2.自动调节阀按照工作所用能源形式可分为电动调节阀，气动调节阀和液动调节阀。
3. 气动调节阀 由执行机构和控制机构（阀）两部分组成。
执行机构 是推动装置，它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。
输出方式有角行程输出、直行程输出两种。
直行程输出的气动执行机构有两类即薄膜式执行机构，气动活塞式执行机构。
控制机构 是阀门，它将阀杆的位移转换为流通面积的大小4. 气动调节阀可分为直通双座阀，角形控制阀，三通控制阀，隔膜控制阀，蝶阀，球阀，笼式阀，凸轮挠曲阀。
5.薄膜式执行机构有正作用执行机构与反作用执行机构之分，正作用是信号压力从正上方加入，反作用执行机构是信号压力从右侧面加入。
6. 阀门中的柱式阀芯可以正装 ,也可以反装。
正装阀是阀芯下移时,阀芯与阀座间的流通截面积减小；反装阀是阀芯下移时，阀芯与阀座间的流通截面积增大7. 气开式与气关式的选择 ：无压力信号时阀全开，随着信号增大，阀门逐渐关小的称为气关式。
反之，无压力信号时阀全闭，随着信号增大，阀门逐渐开大称的为气开式。
8.正作用方式 是指调节器的输出信号u 随着被调量 y 的增大而增大，整个调节器的增益为“+ ”。
反作用方式是 u 随着被调量 y 的增大而减小，调节器的增益为“ -”。
（正反馈作用加剧被控对象流入量流出量的不平衡，导致控制系统不稳定。
负反馈作用则缓解对象中的不平衡，正确地达到自动控制的目的。
）流量特性的定义： 被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（相对位移）间的关系称为调节阀的流量特性。
***** 调节阀的理想流量特性？ 直线特性曲线、对数特性曲线、抛物线特性曲线、快开特性曲线、双曲线特性曲线。
第四章左式为 PID 调节器的动作规律，其中 δ为比例带与增益成反比， δ习惯用用它相对于被调量测量仪表的量程的百分数表示正反馈作用加剧被控对象流入量流出量的不平衡，导致控制系统不稳定。
负反馈作用则缓解对象中的不平衡，正确地达到自动控制的目的。
1. P 调节的显著特点就是有差调节。
增大比例系数会加快系统的响应， 但过大会使系统有较大的超调并使稳定性变差，超调量减小 （1）学习好资料 欢迎下载比例调节的输出增量与输入增量呈一一对应的比例关系，即： u=Ke 。
（ 2）比例调节反应速度快，输出与输入同步，没有时间滞后，其动态特性好。
（3）比例调节的结果不能使被调参数完全回到给定值，而产生静差。
比例带的一般选择原则： 若对象较稳定（对象的静态放大系数较小，时间常数不太小，滞后较小）则比例带可选小些，这样可以提高系统的灵敏度，使反应速度加快一些；相反，若对象的放大系数较大，时间常数较小，滞后时间较大，则应当将比例带可选大一些，以提高系统的稳定性。
2.I 调节的特点是无差调节，积分调节的稳定作用比P 调节差；减小积分时间 TI ，将使控制系统稳定性降低、振荡加剧、调节过程加 快、振荡频率升高。
***** 积分饱和现象与抗积分饱和的措施？ 具有积分作用的调节器，只要被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停地变化。
如果由于某种原因 (如阀门关闭、泵故障等)，被调量偏差一时无法消除，然而调节器还是要试图校正这个偏差，结果经过一段时间后，调节器输出将进入深度饱和状态，这种现象称为积分饱和。
抗积分饱和的措施：一是接入外部积分反馈 ,如果在正反馈回路中加入一个间隙单元 . 另一种办法是由调节器内部实现， PI →P 调节动作的自动切换。
3.D 调节， 微分系数增大时，加快了系统的响应，超调量减小，稳定性增加。
微分调节就是根据偏差变化速度而进行调节的.只要偏差 一露头 ,调节器就立即动作 ,这样的调节效果更好 .偏差没有变化 ,微分调节不起作用 .微分调节主要用于克服调节对象有较大的 传递滞后和容量滞后 。
4.比例（ P ）控制 成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。
积分（ I ）控制主要用于消除静差，提高系统的无差度。
积分作用的强弱取决积分时间常数，越大，积分作用越弱，反之则越强。
微分（ D ）控制 能反映偏差信号的变化趋势（变化速率） ，并能在偏差信号值变得太大之前，引入一个有效的早期修正量，从而加 快系统的响应，减少调节时间。
5.数字 PID 控制，其算法有位置式 PID 控制算法和增量式 PID 控制算法。
表达式，一般 U0 等于 0增量式 PID 简单编程如图3，会推导6. 改进型的 PID 算法，改进的目的 ，（1）引进积分分离 PID 算法，既保持了积分作用，又可减少超调量，使系统的控制性能得到较大的改善。
积分分离 PID 算法的基本思想：在偏差较大时，暂时取消积分作用；当偏差小于某个阈值时，才将积分作用投入； （ 2）遇限削弱积分 PID 控制算法可以避免控制量长时间停留在饱和区；（ 3）微分先行 PID 控制算法 为了避免因给定值变化引起系统超调量过大、执行机构动作剧烈的问题；（4）不完全微分 PID 控制算法的输出在较长时间内仍有微分作用，能有效地克服标准PID 算法的不足； （5）为了避免控制动作过于频繁，消除因频繁动作所引起的振荡，可采用带死区的 PID 控制7.工程整定法：经验凑试法、衰减曲线法、临界比例度法、响应曲线法等。
8. 响应曲线法（动态特性参数法）整定步骤 (1)、用 P17-18”实验法建模“中所介绍的方法获取对象的响应曲线，(2)、求取广义对象的放大系数 Ko3) 、根据对象的 K0 、 T0 、 0 ，按下表 3-4 所给公式求出 4：1 衰减过程控制器的参数、TI 和 TD 。
***** 对于 PID 控制中积分作用有什么优点和缺点？ 优点是消除残差， 缺点是属于滞后调节， 降低系统的稳定性， 不能单独使用， 并且易出现积分饱和现象。
** 比例微分控制系统的残差为什么比纯比例控制系统的小？①比例调节的特点是有差调节,其残差的大小随比例带的增大而增大,或减小比例带则系统会不稳定。
②比例微分调节也是有差调节，其残差与K p 有关与 T D 无关，其微分动作总是力图抑制被调量的振荡，它能提高系统的稳定性，温度引入微分动作可以允许减少比例带，同时衰减率不变，则减小了余差，也减小了短期最大偏差。
***** 响应曲线法例子，在某一蒸汽加热器的控制系统中，当电动单元组合控制器的输出从 6mA 改变到 7mA 时，温度记录仪的指针从85℃升到 87.8℃，从原来的稳定状态达到新的稳定状态。
仪表的刻度为 50 100℃，并测出 O=1.2min,TO=2.5min 。
如采用 PI 和 PID 控制规律，试确定出整定参数。
答，本例中，X=7-6=1mA ，Xmax-Xmin=10-0=10mA ， y=87.8-85.0=2.8℃ymax-ymin=100-50=50℃ ，所以***** 某温度控制系统对象阶跃响应中测得K=200 ， T=50 ， =3s ，试选择调节器类型并用 动态特性参数法 进行整定（要求无残差） ，并确定调节器参数。
（已知柯恩 -库恩整定公式：2.8 50①比例调节器：K p · K= （ / T ） -1+0.333K o0.561 10/ T ）-1+0.082/T ）+0.3（ / T） 2]/[1+2.2②比例积分调节器：K p · K=0.9 （T I /T=[3.33 （（/T ）]/ T -1/ T / T2K o o / T 0.56 1.2 0.27③例积分微分调节器：K p · K=1.35 （） +0.27T I /T=[2.5 （） +0.5（） ]/[1+0.6）]（T D /T=0.37 （/ T ）/[1+0.2 （ /T ）]解：选用②或③，计算K p 、 T I 、T D K=200 ， T=50， =3s 带入②中得 K p =0.07541 T I =8.8728***** 推导题： 1）写出模拟 PID 控制的微分方程表达式；2）试推导数字式 PID 增量式的表达式； 3）常用的数字滤波有哪些，分别适合什么情况 ？1 t de (t )解： 1）微分方程表达式：U (t )Kp e (t )e (t )dtT d )①tkTI 0dtde(t)e(k ) e(k1)2）对①离散化得：e(t)dt T 0e( j )dtT 0j 0T kTdU ( k )e ( j )e ( k )e( k1)②Kp e( k ) TT Ij 0U ( k 1)K p e ( k1)T k 1 T D[ e ( k 1)e ( k 2)]T I ie ( i )T ③u ( k ) u ( k ) u ( k 1)Kpe ( k ) e ( k 1) K I e ( k ) K d e ( k ) 2e ( k 1) e ( k2)学习好资料欢迎下载u ( k )( Kp K IK d )e ( k ) ( K p 2K d )e ( k 1) K d e ( k 2) Ae ( k ) Be ( k 1) Ce ( k 2)KpT KpTTT D 2T D T DK I， K dd， A=K p (1) B K p (1) C其中 K p 为比例增益TT ITTK pT IT3）数字滤波：①程序判断滤波，用于消除尖峰脉冲的干扰；②递推平均滤波，消除随机干扰、静态或缓慢变化的信号；③加权递推滤波，用于动态信号滤波；④阶惯性滤波，用于消除高频干扰第五章1. 例 5.1，给出一个系统会画系统方框图见图 5.6 。