什么叫自动控制
自动控制名词解释
自动控制名词解释
自动控制是指通过电子、计算机等技术手段对设备、工业生产过程、交通运输等进行自主、智能化的控制。
它能够实现对设备和系统在不同状态下的自我诊断、调节、优化，从而更好地满足人们不同的需求。
自动控制技术广泛应用于工业、农业、交通运输、医疗、环境保护等领域。
其主要目的是提高生产效率、质量、安全性和节约能源等方面的效益，以适应现代社会不断发展的需求和挑战。
常见的自动控制系统包括自动化生产线、工业机器人、汽车驾驶辅助系统、智能家居等。
自动控制原理常用名词解释知识分享
自动控制原理常用名词解释词汇第一章自动控制 ( Automatic Control) ：是指在没有人直接参与的条件下，利用控制装置使被控对象的某些物理量（或状态）自动地按照预定的规律去运行。
开环控制 ( open loop control )：开环控制是最简单的一种控制方式。
它的特点是，按照控制信息传递的路径，控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。
也就是说，控制作用的传递路径不是闭合的，故称为开环。
闭环控制 ( closed loop control) ：凡是将系统的输出量反送至输入端，对系统的控制作用产生直接的影响，都称为闭环控制系统或反馈控制 Feedback Control 系统。
这种自成循环的控制作用，使信息的传递路径形成了一个闭合的环路，故称为闭环。
复合控制 ( compound control ）：是开、闭环控制相结合的一种控制方式。
被控对象：指需要给以控制的机器、设备或生产过程。
被控对象是控制系统的主体，例如火箭、锅炉、机器人、电冰箱等。
控制装置则指对被控对象起控制作用的设备总体，有测量变换部件、放大部件和执行装置。
被控量 (controlled variable ) ：指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量。
被控量又称输出量、输出信号。
给定值 (set value ) ：是作用于自动控制系统的输入端并作为控制依据的物理量。
给定值又称输入信号、输入指令、参考输入。
干扰 (disturbance) ：除给定值之外，凡能引起被控量变化的因素，都是干扰。
干扰又称扰动。
第二章数学模型 (mathematical model) ：是描述系统内部物理量（或变量）之间动态关系的数学表达式。
传递函数 ( transfer function) ：线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为传递函数。
零点极点 (z ero and pole) ：分子多项式的零点（分子多项式的根）称为传递函数的零点；分母多项式的零点（分母多项式的根）称为传递函数的极点。
什么是自动控制原理
什么是自动控制原理
自动控制原理是一种通过不同的控制器和反馈机制来实现系统自动调节和控制的方法。
它基于对系统输入和输出之间关系的分析，利用控制器对系统进行调整和干预，使得输出能够稳定在期望的值上。
自动控制原理涉及到系统模型的建立、控制器的设计和系统性能的评估等方面。
在系统建模过程中，需要根据实际情况确定系统的输入、输出和各个部分之间的关系，通常可以利用数学模型来描述系统的动态特性。
控制器的设计是选择合适的控制算法，根据系统的性能需求来确定参数。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器和微分控制器等。
自动控制原理中，反馈机制起着重要的作用。
通过对系统输出进行测量和与期望值进行比较，可以实时调整控制器的输出，使得系统能够迅速响应和稳定在期望值上。
反馈机制的优点在于可以消除外部干扰和系统参数变化对系统稳定性的影响，提高系统的鲁棒性和适应性。
自动控制原理在工业生产、交通运输、能源管理等领域有广泛应用。
通过自动化控制，可以提高系统的性能、效率和安全性，减少人为操作的误差和风险。
同时，自动控制原理也是控制工程学科的基础和核心内容，为实现各种复杂系统的自动化控制提供了理论和方法的指导。
自动控制基本知识
自控根本知识〔一〕根本概念 (2)〔二〕自动控制系统的组成 (2)〔三〕自动调节常用术语 (2)〔四〕调节对象的特性 (4)〔五〕调节器的特性 (6)〔六〕调节器的种类 (8)〔七〕对自动调节系统的要求 (12)〔一〕根本概念自动控制是指用专用的仪表和装置组成控制系统，以代替人的手动操作，去调节空调参数，使之维持在给定数值上，或是按给定的规律变化，从而满足空调房间的要求。
现在国内自动控制采用的方法，都是先测出调节参数对给定值的偏差，然后根据这个偏差，经控制系统的调节，消除干扰的影响，使调节参数再回到给定值(或允许范围)。
〔二〕自动控制系统的组成目前空调自动控制系统多采用电动调节。
这样的控制系统可由下面所示方块图表示：附图：自动控制系统方块图由于外扰的作用，调节对象的调节参数发生变化，经敏感元件测量并传送给控制机构〔调节器〕，调节器根据调节参数对给定值的偏差，指令执行机构使调节机构动作，去调节调节对象的负荷，使调节参数回到原来的给定值。
在给执行机构供电的主电路上，为使调节稳定，常装有通断机构，以便对执行机构间断供电。
〔三〕自动调节常用术语1．调节参数(也叫被调参数)需要维持数值不变或在允许范围内变化的参数，叫做调节参数。
空调中的调节参数主要是温度、湿度、压力，还有水位等等。
2．给定值(也叫定值值)就是根据需要给调节参数预先规定的不变值或波动范围，叫做给定值。
例如规定维持房间温度为23±℃，这个数值(即波动范围22.5～℃)就是室温调节系统的给定值(范围)。
3．偏差调节参数的实际数值同给定值之间的差值，叫做偏差。
例如，规定控制温度(给定值)为20℃，而实际却是21℃，它们相差的1℃即为偏差。
4．扰动能引起调节参数产生偏差的因素，叫做扰动或干扰。
空调中引起空调房间温度变化的因素，象室外温度变化、送风温度变化以及室内余热变化等等，都是室温的扰动。
自动调节的作用，也正是为消除扰动的影响，使调节参数恒定或在要求范围内。
自动控制原理：第1章 自动控制的基本概念 (2)
m
Md ML
J s2 Bs
c
1
i
m
将每个子方程的结构图按照相互关系，正确地连接起来， 得到下图
自动控制原理
27
2.4.3 结构图的等效变换
(1)结构图的基本组成形式 1）串联连接
C(s) G2 (s)U (s) G2 (s)G1(s)R(s)
C(s) R(s)
G1(s)G2 (s)
2）并联连接
在控制系统稳定的前提下，总是希望响应越快越好，而 且超调量越小越好。
自动控制原理
4
1.4 对控制系统的性能要求
1.4.3 稳态误差
控制系统在稳定的情况下，希望的输出与实际的输出之 差称为误差，误差的稳态分量称为稳态误差（或称为静态误 差），一般用ess表示。
自动控制系统的性能指标分别描述了系统在稳定性、动态 性能、稳态性能三个方面的要求，根据这些性能指标，就可以 判别系统性能的优劣。
i
(2-6)
式（2-5）或（2-6）就是描述简单水槽对象特性的数 学模型。它是一个一阶常系数微分方程式。
T为时间常数。 K 为放大系数。
自动控制原理
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2.3 传递函数
2.3.1 传递函数的概念
RC电路如下：根据克希霍夫定律， 可列写微分方程
Ri(t) uc (t) ur (t)
uc
(t)
1 C
1
uc (t) C idt
（2）消去中间变量i后，得输入输出微分方程式
LC
d
2uc (t) dt 2
RC
duc (t) dt
uc
(t)
ur
(t)
或
T1T2
d
2uc (t) dt 2
自动化控制的认识
自动化控制的认识自动化控制是一种利用计算机、电子技术和机械技术等手段对生产、制造和运行过程进行监控和控制的技术。
它通过采集和处理各种传感器获得的数据，对设备和系统进行自动调节和控制，实现生产过程的自动化和智能化。
1. 自动化控制的背景和意义自动化控制的发展源于对生产效率和质量的追求。
传统的手工操作容易受到人为因素的影响，容易出现误操作和质量问题。
而自动化控制技术的应用可以提高生产效率，减少人为因素的干扰，提高产品质量和一致性。
2. 自动化控制的基本原理自动化控制系统由传感器、执行器、控制器和通信网络等组成。
传感器负责采集各种参数和信号，如温度、压力、湿度等；执行器根据控制信号执行相应的动作，如开关、调节阀等；控制器根据传感器采集到的数据进行计算和判断，并发出控制信号给执行器；通信网络用于传输数据和控制信号。
3. 自动化控制的应用领域自动化控制技术广泛应用于工业生产、交通运输、能源管理、环境保护等领域。
在工业生产中，自动化控制可以实现生产线的自动化、智能化和柔性化，提高生产效率和产品质量。
在交通运输领域，自动化控制可以实现交通信号的自动调节、车辆导航和车辆控制，提高交通运输效率和安全性。
在能源管理和环境保护领域，自动化控制可以实现能源的高效利用和环境的监测与控制，减少能源浪费和环境污染。
4. 自动化控制的优势和挑战自动化控制的优势在于提高生产效率、降低成本、提高产品质量和一致性，减少人为因素的干扰和错误。
然而，自动化控制也面临一些挑战，如技术复杂性、成本高昂、维护困难等。
此外，自动化控制还需要考虑安全性、可靠性和可持续性等方面的问题。
5. 自动化控制的发展趋势随着科技的进步和技术的成熟，自动化控制技术将不断发展和完善。
未来的自动化控制系统将更加智能化、柔性化和可持续化。
例如，人工智能技术的应用可以使控制系统具备学习和适应能力，实现自主决策和自我优化。
另外，物联网技术的发展将使各种设备和系统实现互联互通，实现更高级别的自动化控制。
自动化控制原理
自动化控制原理自动化技术是现代工业领域的重要组成部分，它通过运用电子、计算机、通信等技术手段，实现对生产过程进行控制和监视。
自动化控制原理是自动化技术的基础，下文将对其进行详细探讨。
本文将从基本概念、控制系统结构和主要原理三个方面进行论述。
一、基本概念自动化控制是指通过建立数学模型描述系统的运动规律，利用传感器获取系统状态信息，再根据控制策略生成控制信号，最终使系统实现预期目标。
自动化控制的核心是控制器，它根据输入的信号和设定的目标值，产生输出信号来控制受控对象。
同时，自动化控制的一个重要特点是系统的闭环控制，即在系统中引入反馈信号，使系统能够随时地进行调整和修正。
二、控制系统结构控制系统通常由输入信号、控制器、执行器和反馈装置组成。
输入信号可以是人工输入的，也可以是来自传感器采集的数据。
控制器接收输入信号，并根据控制算法产生相应的输出信号。
执行器负责根据控制器的输出信号，对被控对象进行控制。
反馈装置用于采集实际系统的状态信息，并将其与期望目标进行比较，产生反馈信号，输入给控制器进行误差修正。
三、主要原理1. 反馈控制原理：反馈控制是自动化控制中最常用的一种控制方法。
它通过对系统输出信号和期望目标之间的误差进行反馈修正，实现对系统动态过程的调节和稳定控制。
2. PID控制原理：PID控制是一种经典的控制方法，通过比例、积分和微分三个控制环节的组合，实现对系统的精确控制。
其中，比例环节用于响应误差的大小，积分环节用于消除稳态误差，微分环节用于提高系统的动态响应能力。
3. 状态空间控制原理：状态空间控制是一种基于系统状态进行控制的方法。
它通过描述系统的状态变化规律，建立状态方程和输出方程，并将其转化为离散或连续的状态空间模型，从而进行系统控制设计。
4. 频域分析原理：频域分析是自动控制理论中常用的分析方法，它通过将信号和系统的时域响应转化为频域的频谱分布，进一步分析系统的频率特性和稳定性，从而优化控制设计。
自动控制的一般概念
第一章 自动控制的一般概念一.自动控制系统的概念自动控制系统是指由控制装置与被控对象结合起来的，能够对被控对象的一些物理量进行自动控制的一个有机整体。
包括经典控制理论和现代控制理论。
二.对控制系统的基本要求 稳、准、快、鲁棒性 三、方框图第二章 控制系统的数学模型一.控制系统的模型微分方程、差分方程、状态方程、传递函数、脉冲传递函数、结构图、信号流图 二.传递函数零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量拉氏变换的比值叫该系统的传递函数，用G (s )表示三.反馈控制系统及其特点 四.动态结构图等效变换的方法共7种五、由系统微分方程组画动态结构图 。
六. 梅森公式 ∑∆=nkk P P 1∑∑∑-+-=∆kj i j i i L L L L L L 1式中，P —输出和输入之间的增益或传递函数；P k —第k条前向通道的增益或传输函数；Δ —信号流图的特征式∑L i 所有不同回路增益之和∑L i L j 所有两两互不接触回路增益乘积之和∑L i L j L k 所有三个互不接触回路增益乘积之和┆Δk －第k条前向通道特征式的余子式，等于将Δ中与前向通道相接触的全部置0 后余下部分。
例1、例2、例3、第三章 时域分析法1 控制系统的时域指标（五项指标）2 二阶系统分析3 系统的稳定性和代数判据4 稳态误差的计算 二、二阶系统分析。
三、 控制系统稳定性1.赫尔维茨判据例：设单位负反馈系统的开环传递函数为确定使该系统闭环稳定的开环增益K 的取值范围。
(3)()(1)(2)K s G s s s s +=++解法：先写出系统闭环特征方程，根据赫尔维茨判据，各项系数必须大于0，且奇数（或偶数）阶赫氏行列式大于0，联立可求出参数范围。
2、劳斯判据系统的特征方程为 闭环稳定的充要条件是特征方程的全部系数为正值，不缺项，并且由特征方程系数组成的劳斯表的第一列的系数也为正值。
特殊情况有特殊的处理办法 例 设系统的特征方程为，判断系统的稳定性。
参考答案自动控制技术第二版习题册
第一章自动控制的基本概念§1-1 人工控制与自动控制一、填空题1．人工控制，自动控制2．被控对象，控制器二、判断题1．√ 2.× 3.√三、选择题1．A 2.A四、简答题1.答：所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用自动控制装置即控制器使被控对象自动地按预先规定的规律运行，或使被控量按预定的要求变化。
2．答：人工控制的过程是测量、求误差、控制不断循环的过程，其控制目的是要尽量减小误差，使被控量尽可能地保持在期望值附近。
自动控制系统只不过是把某些装置组合在一起，以代替人的职能。
自动控制的结果总是使被控量接近于期望值，不致出现大误差，从而大大提高控制的精度。
§1-2 开环控制一、填空题1．开环控制，闭环控制2．抵抗外部干扰，低二、判断题1．√2．×3．√三、选择题1．D 2．A四、简答题1．答：输出端和输入端之间不存在反馈回路的系统称为开环控制系统。
开环控制系统的优点是系统的结构简单、造价较低；缺点是系统没有抵抗外部干扰的能力，控制精度较低。
开环控制系统适用于系统结构参数稳定、没有干扰作用或所受干扰较小的场合。
2.略§1-3 闭环控制一、填空题1．前向，反馈2．反馈回路，偏差二、判断题1．×2．√三、选择题1．C 2．B四、简答题1.答：自动控制系统是一个带有反馈装置的动力学系统，系统能自动而连续地测量被控制量，并求出偏差，进而根据偏差的大小和正负极性进行控制，而控制的目的是力图减小或消除所存在的偏差。
自动控制系统的特征有:在结构上，系统必须具有反馈装置，并按负反馈的原则组成系统；由偏差产生控制作用；控制的目的是力图减小或消除偏差，使被控量尽量接近期望值。
2.略3.略§1-4 自动控制系统的组成一、填空题1．比较元件，被控对象，控制器2．反馈信号二、判断题1．×2．×3．√4．√5．√三、选择题1．D 2．B 3.A四、简答题1．答：自动控制系统通常是由测量反馈元件、比较元件、放大元件、校正元件、执行元件以及被控对象等基本环节组成。
自动化控制系统的基本原理
自动化控制系统的基本原理自动化控制系统是现代工业生产中不可或缺的重要组成部分。
它能够有效地实现生产过程的自动化，提高生产效率和质量。
下面将详细介绍自动化控制系统的基本原理，并分点进行阐述。
一、基本概念1. 自动化控制系统是指利用计算机、电子、电气等技术手段，对生产过程进行监测、测量、判断和控制的系统。
2. 计算机控制是现代自动化控制系统的核心，通过计算机的运算和处理实现对生产过程的控制。
二、自动化控制系统的主要组成部分1. 传感器：用于将实际物理量转换为电信号，如温度、压力、流量等。
2. 信号调理与处理：将传感器输出的电信号进行放大、滤波、数字转换等处理，并进行逻辑判断。
3. 执行器：根据控制信号执行操作，实现对生产过程的控制，如电动机、阀门等。
4. 控制器：根据传感器和执行器的信号进行逻辑判断，并输出相应的控制信号。
5. 人机界面：提供与生产过程交互的界面，如显示屏、键盘等。
三、自动化控制系统的基本原理1. 反馈原理：自动化控制系统通过传感器对生产过程进行实时监测，获取反馈信号，并将信号传递给控制器进行处理。
控制器根据反馈信号的差异，调整控制信号，以实现对生产过程的控制。
这种反馈原理可以实现自动对生产过程进行调节和补偿，提高生产质量和稳定性。
2. 开环控制：开环控制是指控制信号不受反馈信号的影响，直接输出给执行器进行操作控制。
这种控制方式适用于对过程要求不高，稳定性要求低的情况，如仅需按照设定值进行操作的过程。
3. 闭环控制：闭环控制是指控制信号受到反馈信号的影响，通过与反馈信号进行比较，并根据差异调节控制信号，以实现对生产过程的精确控制。
这种控制方式适用于对过程要求高、稳定性要求高的情况，如温度、压力等需要精确控制的过程。
四、自动化控制系统的优势和应用1. 提高生产效率：自动化控制系统能够实现生产过程的高度自动化，减少人力投入，提高生产效率和产能。
2. 提高生产质量：自动化控制系统通过精确的控制和调节，降低了人为误差和工艺变异，提高生产质量。
过程控制与自动化仪表期末试卷及答案5套
试卷一一、填空题（每空1分，共20分）1．所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、目标要求等进行，使之按照预定的方案达到要求的指标。
2．按输入量变化的规律分类，自动控制系统可以分为系统、系统、系统。
3．过程控制系统的要求、、经济性。
4. 在经典控制理论中，主要有，和根轨迹法等几种分析方法。
5. 对数幅频特性L(ω)或它的渐近线大多与lgω成关系。
因此，若以L(ω)为纵轴，lgω为横轴，则其图线将为。
6. 热电阻Cu50中的“Cu”是指，“50”是指。
7. 电容式压力变送器由测量部件、和三部分组成。
8. 执行器按其能源形式分为液动、、三大类。
9. DCS是指。
10．串级控制系统能迅速克服进入回路的扰动，改善控制器的广义对象特性，容许回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系统的控制品质。
二、选择题（每题2 分，共20分）1、控制系统时域分析中，最常用的典型输入信号是( )。
A. 阶跃函数B. 脉冲函数C. 斜坡函数D. 正弦函数2、与开环控制相比较闭环控制的特征是（）A.系统有执行元件B.系统有控制器C.系统有放大元件D.系统有反馈环节3、积分环节的频率特性相位移θ(ω)=( )。
A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°4、根据对象特性来选择控制规律时，对于控制通道滞后小，负荷变化不大，工艺参数不允许有余差的系统，应当选用( )控制。
A.比例B.比例积分C.比例微分D.比例积分微分5．如果系统不稳定，则系统( )A.不能工作B.可以工作，但稳定误差很大C.可以工作，但过渡时间很长D.可以正常工作6．.电—气阀门定位器将4-20MA的标准信号转换为（）的标准气压信号。
A、0.04MA-0.02MA B 0.02MA-0.1MA C、0.01-0.05MA D 0.03-0.15MA7．测4~20mA电流信号时用以下哪些工具：（）A.螺丝刀B.万用表C.校验仪（气压）D.试电笔8．液位调节系统的调节规律，通常选用（）。
自动化控制的认识
自动化控制的认识自动化控制是一种通过使用计算机技术和电子设备来实现对机械、电气和工业过程的自动监控和控制的技术。
它的目标是提高生产效率、质量和安全性，降低成本和资源消耗。
自动化控制系统通常由传感器、执行器、控制器和通信网络组成。
传感器用于采集实时的物理量或者信号，如温度、压力、流量等。
执行器根据控制器的指令来执行相应的操作，如开关、调节阀等。
控制器是系统的大脑，根据传感器的反馈信息和预设的控制策略来决定执行器的动作。
通信网络用于传输控制信号和传感器数据，实现各个组件之间的协调和交互。
自动化控制系统的工作原理是通过不断地采集和分析数据，根据预设的控制算法来调整执行器的动作，从而实现对工业过程的精确控制。
例如，在一个自动化生产线上，传感器可以实时监测产品的尺寸、分量和质量，控制器根据这些数据来调整机械臂的运动轨迹和速度，确保产品的准确加工和装配。
自动化控制的优势在于提高了生产效率和一致性。
相比于人工操作，自动化系统能够更快速、准确地完成任务，并且不会受到疲劳、情绪等因素的影响。
同时，自动化控制还可以降低人为错误和事故的风险，提高生产安全性。
此外，自动化控制还可以实现对生产过程的实时监控和数据记录，为生产管理和优化提供了重要的依据。
在工业领域，自动化控制已经广泛应用于各个行业，如创造业、化工、能源等。
例如，在汽车创造业中，自动化控制系统可以实现对装配线的自动调度和控制，提高生产效率和质量。
在化工工艺中，自动化控制可以实现对温度、压力、流量等参数的精确控制，确保化学反应的安全和稳定。
随着科技的不断发展，自动化控制技术也在不断创新和进步。
例如，现代自动化控制系统已经开始应用人工智能和机器学习算法，实现对复杂工业过程的智能化控制和优化。
同时，物联网技术的发展也为自动化控制系统提供了更加广泛的应用场景，实现了设备之间的互联互通和远程监控。
总之，自动化控制是一种基于计算机技术和电子设备的工程技术，通过实时监控和控制工业过程，提高生产效率、质量和安全性。
自动化控制的认识
自动化控制的认识自动化控制是一种通过使用各种技术和设备来实现自动操作和监控的过程。
它可以应用于各种领域，如工业生产、交通运输、能源管理等。
自动化控制的目标是提高效率、减少人力成本、提高生产质量和安全性。
在自动化控制系统中，有许多关键组成部分。
首先是传感器，它们用于检测和测量物理量，如温度、压力、湿度等。
传感器将物理量转换为电信号，然后将其发送到控制器。
控制器是自动化控制系统的大脑，它接收传感器发送的信号，并根据预设的逻辑和算法来做出决策。
控制器可以是硬件设备，如PLC（可编程逻辑控制器），也可以是软件程序，如SCADA（监视、控制和数据采集）系统。
另一个重要的组成部分是执行器，它们根据控制器的指令执行相应的动作。
例如，电机可以根据控制器的信号启动、停止或改变转速。
执行器可以是电动执行器、液压执行器或气动执行器，具体取决于应用需求。
自动化控制系统还包括通信网络，用于传输传感器和控制器之间的数据。
这些网络可以是有线网络，如以太网，也可以是无线网络，如Wi-Fi或蓝牙。
通信网络使得各个组件能够实时交换信息，以实现协调和协同工作。
自动化控制系统的设计和实施需要考虑许多因素。
首先是系统的可靠性和稳定性。
自动化控制系统必须能够在各种环境条件下正常运行，并且能够应对可能的故障和干扰。
其次是系统的可扩展性和灵活性。
随着需求的变化，自动化控制系统应该能够方便地进行扩展和改造。
此外，系统的安全性也是非常重要的。
自动化控制系统应该能够保护设备和人员免受潜在的危险和风险。
自动化控制的应用非常广泛。
在工业生产中，自动化控制可以实现生产线的自动化操作，提高生产效率和质量。
在交通运输领域，自动化控制可以用于交通信号灯、地铁和火车系统的自动化管理，提高交通流量和安全性。
在能源管理中，自动化控制可以用于电力系统的负荷调度和能源消耗的优化，实现能源的高效利用。
总结起来，自动化控制是一种通过利用各种技术和设备来实现自动操作和监控的过程。
自动化控制的认识
自动化控制的认识自动化控制是一种通过使用各种控制器和传感器来实现自动化过程的技术。
它可以提高生产效率、降低成本，并确保产品质量的一致性。
本文将介绍自动化控制的基本概念、原理和应用领域。
一、自动化控制的基本概念1. 控制系统：由控制器、执行器和传感器组成的系统，用于监测和调节输入和输出之间的关系。
2. 控制器：负责接收传感器的反馈信号，并根据预设的控制算法来调节执行器的动作。
3. 执行器：根据控制器的指令，执行相应的动作，如开关、调节阀等。
4. 传感器：用于检测和测量系统的状态和参数，如温度、压力、速度等。
二、自动化控制的原理1. 反馈控制：控制系统通过传感器实时监测系统的状态，将反馈信号传递给控制器，以实现对系统的动态调节。
2. 控制算法：控制器根据预设的控制算法，将反馈信号与目标值进行比较，并计算出相应的控制指令。
3. 执行动作：控制指令经过控制器传递给执行器，执行器根据指令的要求进行相应的动作，如开关的打开或者关闭，阀门的调节等。
三、自动化控制的应用领域1. 工业自动化：自动化控制在工业生产中广泛应用，如生产线的自动化、机器人的控制等，可以提高生产效率和产品质量。
2. 建造自动化：自动化控制可以应用于建造物的照明、空调、安防等系统，提高能源利用效率和舒适性。
3. 交通运输：自动化控制可以应用于交通信号灯、地铁、高速公路等系统，提高交通效率和安全性。
4. 农业自动化：自动化控制可以应用于农业生产中的灌溉、施肥、收割等过程，提高农作物的产量和质量。
5. 医疗保健：自动化控制可以应用于医疗设备和医院管理系统，提高医疗服务的效率和准确性。
四、自动化控制的优势1. 提高生产效率：自动化控制可以减少人为操作的错误和延误，提高生产效率和产量。
2. 降低成本：自动化控制可以减少人力资源和能源的消耗，降低生产成本。
3. 提高产品质量：自动化控制可以保证产品的一致性和稳定性，提高产品质量。
4. 增强安全性：自动化控制可以减少人为操作的风险，提高生产环境的安全性。
自动化控制的认识
自动化控制的认识自动化控制是一种通过使用控制系统和设备来实现自动化操作和监控的技术。
它包括各种自动化设备、传感器、执行器和控制器等组件，以及相应的软件和算法。
自动化控制的目标是提高生产效率、降低成本、提高产品质量并减少人工干预。
自动化控制系统通常由以下几个主要组件组成：1. 传感器：传感器是用于检测和测量各种物理量和参数的设备。
它们可以测量温度、压力、湿度、流量等，并将这些数据转换为电信号，以供控制系统使用。
2. 执行器：执行器是用于执行控制系统指令的设备。
它们可以是电动机、阀门、马达等，用于控制和调节各种工艺参数，如速度、位置、压力等。
3. 控制器：控制器是自动化系统的核心组件，用于接收传感器的输入信号，并根据预设的控制算法来生成相应的输出信号，以控制执行器。
控制器可以是硬件设备，如PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分布式控制系统），也可以是软件程序，如SCADA（监控与数据采集系统）。
4. 人机界面：人机界面是用于与自动化控制系统进行交互的设备。
它可以是触摸屏、键盘、显示器等，用于显示实时数据、报警信息和操作界面，并提供操作和监控功能。
自动化控制的应用领域广泛，涵盖了工业生产、交通运输、能源管理、环境监测等各个方面。
以下是几个常见的自动化控制应用示例：1. 工业生产：在制造业中，自动化控制可以提高生产线的效率和稳定性。
例如，使用自动化控制系统可以实现产品装配、包装和质量检测等工艺的自动化。
2. 交通运输：自动化控制在交通运输领域的应用包括交通信号灯控制、地铁列车控制和航空交通管理等。
通过自动化控制，可以提高交通系统的安全性和效率。
3. 能源管理：自动化控制可以用于能源生产和分配系统的监控和控制。
例如，使用自动化控制系统可以实现电力网的负荷平衡和故障检测。
4. 环境监测：自动化控制可以用于环境监测系统，例如大气污染监测和水质监测。
通过自动化控制，可以实时监测环境参数，并采取相应的措施来保护环境。
自动控制的通俗理解
#1自动控制的故事,S5x;n`${&`:Q0西西河社区找到一个很专业的自控人－－“晨枫”写完聚乙烯的故事，就有写自动控制的故事的念头，但一直没有动笔。
这个题目太大了，大得都不知道从何说起。
既然大家看聚乙烯的故事还有一点意思，四一在催，马鹿要“一”什么的，那就接着写自动控制的故事吧。
反正是故事，别太当真，看着好玩就接着看，看着枯燥就拍桌子，看着有错就提个醒，看着糊涂的尽管问，看着不耐烦了呢，也言语一声，我好闭上嘴不再烦人。
哈哈。
!r,`(I.FY4D;Z8lD0t（一）小时候喜欢看杂书，没什么东西看，不正在文化大革命嘛？不过看进去了两个“化”：机械化和自动化。
打小就没有弄明白，这机械化和自动化到底有什么差别，机器不是自己就会动的吗？长大了，总算稍微明白了一点，这机械化是力气活，用机器代替人的体力劳动，但还是要人管着的，不然机器是不知道该干什么不该干什么的；这自动化嘛，就是代替人的重复脑力劳动，是用来管机器的。
也就是说，自动化是管着机械化的，或者说学自动化……啊，不对，不对，哪是哪啊！的是管着学机械的&o/Y!d#`)R.有人考证古代就有自动化的实例，但现代意义上的自动控制开始于瓦特的蒸汽机。
据说纽考门比瓦特先发明蒸汽机，但是蒸汽机的转速控制问题没有解决，弄不好转速飞升，机器损坏不说，还可能说大事故。
瓦特在蒸汽机的转轴上安了一个小棍，棍的一端和放汽阀连着，放气阀松开来就关闭，转速增加；按下去阀就打开，转速降低；棍的另一端是一个小重锤，棍中间某个地方通过支点和转轴连接。
转轴转起来的时候，小棍由于离心力的缘故挥起来。
转速太高了，小棍挥会挥得很高，放汽阀就被按下去打开，转速下降；转速太低了，小棍挥不起来，放汽阀就被松开来关闭，转速回升。
这样，蒸汽机可以自动保持稳定的转速，即保证安全，又方便使用。
也就是因为这个小小的转速调节器，瓦特的名字和工业革命连在一起，而纽考门的名字就要到历史书里去找了。
自动控制原理概念及定义
自控概念及定义1.开环控制的定义：若系统的被控制量对系统的控制作用没有影响，则此系统叫开环控制系统2.闭环控制的定义：凡是系统的被控制信号对控制作用有直接影响的系统都叫闭环控制系统3.恒值控制系统的定义：如果反馈控制系统的参考输入信号为常量则称这类反馈控制系统为恒值控制系统4.程序控制系统的定义：系统的参考输入信号按照一定的时间函数变化则称这类反馈控制系统为程序控制系统5.随动控制系统的定义：闭环控制系统中，如果参考输入信号为一任意时间函数，其变化规律无法预先予以确定，则承受这类输入信号的闭环控制系统叫做随动控制系统6.被控对象的定义：控制系统中被控制的设备或过程7.被控参数或输出量的定义：指被控对象中按一定规律变化的物理量，与输入信号间满足一定的函数关系8.扰动量的定义：所有妨碍控制量对被控量进行正常控制的因素称为扰动量9.控制量的定义：直接加到被控对象、直接改变被控量的变量，称为控制量10.反馈量的定义：由系统（或元件）输出端取出并反向送回系统（或元件）输入端的信号称为反馈量11.偏差量的定义：参考输入与主反馈信号之差12.控制器的定义：控制系统中除了被控对象外各个部分的组合13.负反馈控制基本原理：在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务，这就是负反馈控制的原理。
14.前向通道的定义：在闭环控制系统中，从系统输入量到系统被控量之间的通道称为前向通道15.反馈通道的定义：在闭环控制系统中，从被控量到输入端的反馈信号之间的通道称为反馈通道16.对控制系统的基本要求：稳定，精确，迅速17.传递函数的定义：在初始条件为零时，线性定常系统或元件输出信号的拉氏变换式与输入信号的拉氏变换式之比称为该系统或元件的传递函数18.什么叫基本环节：一个复杂的控制系统分成的一个个小部分称为环节。
从动态方程、传递函数和运动特性的角度看不宜再分的最小环节称为基本环节19.比例环节传递函数：G(s)=K20.惯性环节传递函数：G(s)=1/(Ts+1)21.积分环节传递函数：G(s)=1/s22.振荡环节传递函数：G(s)=1/()=23.纯微分环节传递函数：G(s)=s24.一阶微分环节传递函数:G(s)=s+125.二阶微分传递函数：G(s)=26.延迟环节传递函数：G(s)=27.二阶系统五个性能指标：上升时间、峰值时间、最大超调量、过渡过程时间、振荡次数N28. 闭环主导极点定义：假若距虚轴较远的闭环极点的实部与距虚轴最近的闭环极点的实部的比值大于或等于5，且在距虚轴最近的闭环极点附近不存在闭环零点。
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什么叫自动控制？答：自动控制是指不用操作人员或者值班人员的介入便能实现装置和机械设备的部分或全部控制的设备装置。
什么叫手动控制？答：手动控制是指由操作人员的人为动作控制设备的运行，它与自动控制动作相反。
什么叫集中控制？答：集中控制是指集中在某一中心位置控制若干个设备的控制。
什么叫就地控制？答：就地控制是指操作人员在接近动力源的地方控制设备。
3．1控制逻辑所有设备分为主洗设备，和非主洗设备，两种设备分别以各自独立的方式进行控制。
控制方式分为：集控方式、非集控方式。
●集控模式，可以进行所有设备的集中控制，按启车和停车顺序自动依次启停设备（启停车顺序见附录一）。
●非集控模式，所有设备单独启停。
分为远程、就地模式，和闭锁、解锁模式。
远程模式由计算机控制设备的启停，就地模式由现地箱控制设备的启停。
闭锁模式按闭锁模式闭锁，解锁模式可以单独控制，没有闭锁关系。
如下综合自动化系统的发展与应用是近年来国内现代化大型选煤厂的一个突出特点，以工控机和可编程控制器为硬件核心、计算机信息管理、优化和控制为软件核心的综合系统成为选煤厂综合自动化的典型模式。
综合自动化系统涵盖了设备和生产工艺过程的监视、保护和报警、生产工艺参数的检测和调节、生产设备集中控制以及选煤厂计算机信息管理与优化等内容。
贺西矿选煤厂综合自动化系统主要由以下几部分组成：1、集中控制系统及主要生产环节自动控制子系统即单机过程控制系统。
单机过程控制系统包括：(1)重介工艺参数自动测控子系统（含煤泥重介）；(2)水池液位控制子系统；选煤厂工艺系统设备的集中控制系统采用集散式网络结构，包括5个智能I/O分站。
智能I/O分站为：(1)原煤准备系统I/O分站；(2)重介系统I/O分站；(3)浮选系统I/O分站；(4)浓缩压滤车间I/O分站；(5)产品运输I/O分站。
2、基于PLC控制网络的上位计算机监控系统，可实时监视各控制系统画面，向上发送有关数据并接收有关指令，向下发送控制指令。
3、物流的计质计量系统。
4、工业电视监控及生产调度通讯系统。
三、综合自动化控制的应用1、选煤厂集中控制系统选煤工业属于典型流程工业，按照工艺要求, 实现逆煤流顺序启车和顺煤流顺序停车控制, 事故或故障发生时顺序停车控制, 以及紧急停车控制等操作。
根据不同的产品要求对多种参控设备可以实现调度室集中控制或就地控制，且能实现就地与集控之间的无扰动转换。
选煤厂集中控制的主要特点包括：(1)参控设备中的一备一用设备可以在线实现起、停，所有设备均需设有现场就地紧急停车功能，设置起、停车预警信号及事故报警。
(2)集控运行状态下，司机只能参与就地停车，不能参与起车。
(3)每台设备均设有禁起开关，开关打到禁起位置时，集控开车时不能使本台设备起车。
(4)设备控制一般分为就地和集中控制两种，且两种方式应实现就地与集控之间的无扰动转换，即集控开车时，如系统内某一设备有故障，在故障较小，很快就能处理完毕且恢复正常生产时，应不能影响设备原来的运行状态。
重介质选煤工艺对自动控制的依赖性强，便于集中控制设备起、停，实现设备的集中控制，目前大部分现代化选煤厂都实现了集中控制功能。
选煤厂集中控制是指对选煤系统中有联系的生产机械按照规定的程序在集中控制室内进行启动、停止或事故处理的控制。
我国选煤厂集中控制系统的类型大体经过了以下几个发展过程：(1)继电器－接触器集中控制系统；(2)无触点逻辑元件集中控制系统；(3)矩阵式顺序控制器控制系统；(4)一位计算机集中控制系统；(5)可编程序控制器(PLC)控制系统。
贺西矿选煤厂计算机集中控制系统采用高可靠性的可编程序控制器（简称PLC）为控制主机的分布式网络系统结构，这种系统网络距离可达到数千米。
由5个智能I/O分站和若干检测仪表及传感器组成。
PLC监控主机是整个生产控制系统的控制中心，除了对整个生产系统进行程序控制外，采用网络电缆或光缆将各智能I/O分站和2个独立的单机过程控制子系统分站与监控主机相连，构成PLC特有的工业网，以网络数据传输的方式实现对各级的控制和信息交换。
PLC主站、分站通过工业现场网络进行数据通讯。
系统采用西门子公司的TIA全集成自动化系统。
该系统在我国大、中型选煤厂控制系统中多有采用。
控制系统所有现场控制站和远程控制站都采用了德国SIEMENS公司的S7-400系列自动化产品，具有很高的处理能力。
选煤厂系统控制方式为集中联锁和就地解锁。
工艺系统的所有机电设备全部纳入集控，对煤流线上的参控设备进行集中联锁控制，对不参控设备进行远程控制或就地解锁控制。
3、重介工艺参数自动测控系统重介工艺参数自动测控子系统作为独立子系统，与5个智能I/O分站共同组成车间控制级网络，可实现各生产系统设备的控制、检测和对重要生产工艺参数的实时检测和调节，该系统采用MPI多节点通信方式。
为实现在线检测、监视及稳定控制重介质选煤过程中的工艺参数，保证重介质选煤过程的分选效果和提高生产管理水平，选煤厂选用了DMAC-Ⅱ型重介工艺参数自动测控系统。
DMAC-Ⅱ型重介工艺参数自动测控系统是由各种传感器仪表、工业控制机系统、PLC、执行机构等组成。
该系统主要功能包括：(1)实现原煤合格介质悬浮液密度自动测量及控制，密度控制精度为：设定值±0.005g/cm3；(2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测与煤泥含量的稳定控制，测控范围满足工艺生产要求；(3)实现合格介质桶液位的自动检测和超限报警；(4)实现原煤重介质旋流器入口压力自动测量及超限报警；(5)计算机系统实现重介质选煤工艺各种工艺参数的实时采集、监视、记录；煤泥含量及其PID控制算法的计算、历史生产数据查询、打印报表、以及与上位机通讯等功能；(6)具有手动/自动两种控制方式。
由合格介质悬浮液密度自动测控、合格介质桶液位自动测控、分流箱分流回路控制、三产品旋流器入口压力恒压控制、煤泥重介旋流器入口压力自动控制和浓缩机底流泵变频调速控制共同组成了典型重介选煤过程参数控制系统。
其中合格介质密度的自动控制是重介选煤的最重要的一个控制参数，密度的稳定与精确控制，直接关系到精煤质量的稳定。
介质配备系统由人工添加，在介质泵出口管道上加一台密度计，桶上方管处加一电动门，以方便操作，人工加介时可通过泵打循环来测定介质密度，由密度计进行测定，待介质密度达到要求时停止加介；分选时，由合格介质桶通过介质泵将悬浮液打到三产品重介质旋流器，此时介质密度由密度计进行测定，如介质密度大于分选密度，通过控制系统控制调节阀加水，以降低密度，添加水量由控制系统自动控制，保证密度的稳定与符合要求。
如介质密度低于分选密度，可通过调节分流以加大进入稀介桶的量，通过磁选机选后进入合格介质桶，以提高合格介质桶的密度，保证密度符合分选要求。
二、重介质选煤重介质选煤：在重介质悬浮液(简称介质)中按煤和矸石在密度上的差别进行选煤。
有效分选>0.25mm 的煤粒。
重力分层——浮沉试验 氯化锌—浮沉试验（重力分层）磁铁矿粉—重介质悬浮液（水+磁铁矿粉+煤泥）1.无压给料三产品重介质旋流器离心力比重力大几十倍，提高处理能力在旋流器内的离心力作用下，物料按密度分层，大于介质密度的重产物趋向于旋流器器壁旋转，小于介质密度的轻产物趋向旋流器中心运动。
不同密度的产物从各自排料口分离出去。
（1）为什么能用单一低密度的重介质，分离出纯矸石来？答：① 在第一段旋流器内，由于离心力的作用，大量的、较粗的磁铁矿粉趋于旋流器的器壁运动，大量的水趋向于旋流器中心运动，到了第二段旋流器，介质密度增高，可达 1.8kg/L 左右。
② 借助第一段旋流器的剩余压力，在第二段旋流器内还能保持足够的离心力场。
>1.8kg/L 矸石精煤中煤矸石无压给料原料煤密度第二段圆筒--圆锥形旋流器（2）为什么第一段旋流器是圆筒形的？第二段是圆筒—圆锥形的？答：圆筒形的旋流器内，旋转的重介质密度分布均匀，有利于保证精煤质量。
圆筒—圆锥形的旋流器内，在圆锥部分，介质密度大，有利于分选于纯矸石。
（3）为什么第一段旋流器直径大？第二段直径小？答：第一段直径大可以保证处理量，第二段直径小，可以保持适当的离心加速度。
三、重介工艺参数自动测试和控制DMAC-Ⅱ型重介工艺参数自动测控系统组成示意图1. 合格介质密度的控制介质密度高于给定值→精煤灰分高介质密度低于给定值→精煤灰分低由同位素密度计测量合格介质密度(测量值)，由操作人员通过操作台上电位器确定给定值。
在正常生产时合格介质密度呈上升趋势（选煤是缺水过程）。
补加水管道上设置电动一体阀，调节阀门开度就可以控制补加水量。
当测量值>给定值：测控系统开大阀门→补加水量加大→介质密度下降当测量值=给定值：测控系统阀门不变当测量值<给定值：测控系统关小阀门→补加水量减小→介质密度上升2. 分流量测控重介质悬浮液中煤泥含量20%~40%煤泥含量低→悬浮液不稳定煤泥含量高→影响分选效果，增加介耗1—三产品重介质选流器； 2—弧形筛； 3—分流箱； 4—磁选机； 5—合格介质桶； 6—介质泵； 7—同位素密度计； 8—磁性物含量计； 9—电动一体阀； 10—电动角行程执行器； 11—超声波液位计；12—压力变送器。
3. 合格介质桶液位检测超声波液位计超限报警。
液位过高时→多打分流液位过低时→多加介质液位过高（由加水，加介引起），停产时旋流器管道回流，合格介质桶溢流，介耗增加。
液位过低，旋流器工作压力不能保证。
4. 旋流器重介质入口压力检测压力突增的原因：旋流器堵塞。
压力突减的原因：管道、旋流器跑漏；合格介质桶液位过低。
a. 密度计的准确度校验同位素密度计是用于检测合格介质的，它是由放射源室、探测器、主机三部分组成。
其本身的测量同位素密度计测得介质密度值磁性物含量计测得磁性物含量工业控制计算机计算出煤泥量与操作台上的煤泥量给定值相比较电动角行程执行器分流箱挡板角度调整合格介质到磁选机的数量精度可达0.5%，它的工作原理是同位素射源发射出γ射线光子穿过管道中的介质，被介质中的原子散射或吸收而产生衰减。
衰减程度与介质密度相关，介质密度愈大，γ射线衰减愈多，衰减程度遵循指数定律。
该仪表为非接触式测量方式, 探测器安装在工业管道和设备外面, 不受物料的粘稠、腐蚀、高温、高压、磨损等恶劣条件的影响, 长期运行稳定可靠, 经久耐用。
密度计是否精确直接影响控制效果，因此在测控系统投入运行前一定要对密度计进行现场标定及准确度的校验。
一般采用两点标定法。
即首先将工艺管道中充满清水(亦可用空管道作为此参考点)，仪表接通电源，打开射源，观察表盘上显示的计数率，待相对稳定后记下一组数据做算术平均，即清水的计数率；然后在正常生产的情况下，管道内充满介质，当计数率在一段时间内相对稳定时，表明所测介质密度变化不大，可立即对所测介质进行人工取样，为减少误差可连续取几个试样分别测定计算出密度的平均值，作为取样密度值。