自动化仪表与装置57页PPT
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自动化仪表PPT资料(正式版)
热电偶的测温范围及精度
热电偶 类别
分
无差等级
度
号
I
II
误差值{±} 测量范围
误差值{±}
测量范围
镍铬-镍硅（镍铝） 镍铬-铜镍（康铜）
K 1.5℃或0.4％T -40-1000 2.5℃或0.75％T -40-1200 ℃ ℃
E
-40-800 ℃
-40-900 ℃
铁-铜镍（康铜） 铜-铜镍（康铜）
的间隔时间
2、雷达液位计的特点 ① 测量部分无位移、无传动部件。 ② 与介质不直接接触。 ③ 测量不受温度、压力、蒸汽、烟雾、粉尘的限
制，适用于 粘度大、有毒、有腐蚀性介质的液位 测量。 ④ 使用、维护费用低。 ⑤ 精度高 ⑥ 分辩率高
温变
Pt
（一）热电偶
1、热电偶工作原理： 两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回
路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现 象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。 热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量 介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端 （也称为补偿端）； 冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表 会指出热电偶所产生的热电势
与流量存在着一定的函数关系，流量越大，压力差就越大。
工作温度最高850℃ ，最大压力42.
4—20mA
液流位体检 开测始仪流表动时—，—顺雷流达方液向位的计传播时＋间－较短，而逆流方向的传播时间较长。
PLC AI板
压变
24VDC
二、压力检测中的远传仪表 —— 压力变送 器 差压变送器
1、压力变送器 主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、测量
热称电为偶 补就偿是端利）数用；字这种显原示理进中行读温度取测测量的量，结其中果，、直接故用障作测信量息介质和温工度的作一方端叫式做。工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也
自动化仪表课程课件
11
13
第一节 压力单位及测压仪表
2.弹性式压力计 它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。
3.电气式压力计 它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量（如电
压、电流、频率等）来进行测量的仪表。
14
种类 弹簧管压力计、波纹管压力计及膜式压力计等。
15
种类 电容式、电阻式、电感式、应变片式和霍尔片式等 压力计。
0.0689 5
1
9
第一节 压力单位及测压仪表
在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。
p表压 p绝对压力 p大气压力
p表
P绝
P真
大气压力线
P绝 零线
图2-1 绝对压力、表压、负 压（真空度）的关系
当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。
p真空度 p大气压力 p绝对压力
控制仪表与计算机控制装置
主讲人: 施云贵 黄山学院信息工程学院自动化教研室
控制仪表与计算机控制装置 第三章 压力检测变送器
目录：
❖ 压力单位及测压仪表
❖ 弹性式压力计
❖ 弹性元件 ❖ 弹簧管压力表
❖ 电气式压力计
❖ 应变片式压力传感器 ❖ 压阻式压力传感器 ❖ 电容式压力传感器
❖ 智能式变送器
❖ 智能变送器的特点 ❖ 智能变送器的结构原理
注意：弹簧管自由端B的位移量一般很小，直接显示有困难， 所以必须通过放大机构才能指示出来。
26
第二节 弹性式压力计
警惕！
在化工生产过程中，常需要把压力控制在某一范围内， 即当压力低于或高于给定范围时，就会破坏正常工艺条件， 甚至可能发生危险。这时就应采用带有报警或控制触点的压 力表。将普通弹簧管压力表稍加变化，便可成为电接点信号 压力表，它能在压力偏离给定范围时，及时发出信号，以提 醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。
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第一节 压力单位及测压仪表
2.弹性式压力计 它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。
3.电气式压力计 它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量（如电
压、电流、频率等）来进行测量的仪表。
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种类 弹簧管压力计、波纹管压力计及膜式压力计等。
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种类 电容式、电阻式、电感式、应变片式和霍尔片式等 压力计。
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第一节 压力单位及测压仪表
在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。
p表压 p绝对压力 p大气压力
p表
P绝
P真
大气压力线
P绝 零线
图2-1 绝对压力、表压、负 压（真空度）的关系
当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。
p真空度 p大气压力 p绝对压力
控制仪表与计算机控制装置
主讲人: 施云贵 黄山学院信息工程学院自动化教研室
控制仪表与计算机控制装置 第三章 压力检测变送器
目录：
❖ 压力单位及测压仪表
❖ 弹性式压力计
❖ 弹性元件 ❖ 弹簧管压力表
❖ 电气式压力计
❖ 应变片式压力传感器 ❖ 压阻式压力传感器 ❖ 电容式压力传感器
❖ 智能式变送器
❖ 智能变送器的特点 ❖ 智能变送器的结构原理
注意：弹簧管自由端B的位移量一般很小，直接显示有困难， 所以必须通过放大机构才能指示出来。
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第二节 弹性式压力计
警惕！
在化工生产过程中，常需要把压力控制在某一范围内， 即当压力低于或高于给定范围时，就会破坏正常工艺条件， 甚至可能发生危险。这时就应采用带有报警或控制触点的压 力表。将普通弹簧管压力表稍加变化，便可成为电接点信号 压力表，它能在压力偏离给定范围时，及时发出信号，以提 醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。
自动化仪表ppt课件
为32，水的沸点定为212,中间分为180份， 开氏温标（热力学温标）： 他们的关系：t=T-273.15K
K=t℃+273.15 ℉=9/5℃+32
四、温度仪表安装注意事项
1、温度一次点的安装位置应选在介质温度变化灵 敏且具有代表性的地方，不宜选在阀门、焊缝等 阻力部件的附近和介质流束呈死角处。 就地指示温度计要安装在便于观察的地方。 热电偶安装地点应远离磁场。 温度一次部件若安装在管道的拐弯处或倾斜安装， 应逆着流向。 双金属温度计在≤DN50管道或热电阻、热电偶在 ≤DN70的管道上安装时，要加装扩大管。扩大管 要按标准图制作。 压力式温度计的温包必须全部浸入被测介质中。
4、可靠性 仪表的可靠性直接关系到仪表人员的维护量,在济济条件
允许等条件下,尽可能的选用高可靠性仪表。
第五节 自动化调节系统的基本概念
仪表自动化的主要内容一般包括： 自动检测系统？利用各种检测仪表对工艺参数进行检测指示
或记录。 自动信号和连锁保护系统？当参数超过允许范围，信号系统
发出声光告戒操作人员。如工况已达到危险状态连锁系统立 即自动打开安全阀或紧急停机防止事故进一步发生。 自动操作系统？根据预先规定的步骤自动的使生产进行周期 性的操作。 自动调节系统？由于各种工艺条件是不断变化的，生产中的 参数就可能偏离或波动，这就需要一些自动调节装置对某些 偏离的参数进行调节。
膜片式弹性元件：膜片式弹性元件根据结构的不同可分为膜片 和膜盒。
波纹管式弹性元件：是一个周围为波纹状的薄壁金属圆桶。
弹簧管压力表：
其用途不同，可分为普通压力表、耐腐蚀 氨用压力表、禁油的氧气压力表。
弹簧管压力表的结构：弹簧管、拉杆、扇 形齿轮、中心齿轮、指针、面板、游丝、 调整螺钉、接头。
K=t℃+273.15 ℉=9/5℃+32
四、温度仪表安装注意事项
1、温度一次点的安装位置应选在介质温度变化灵 敏且具有代表性的地方，不宜选在阀门、焊缝等 阻力部件的附近和介质流束呈死角处。 就地指示温度计要安装在便于观察的地方。 热电偶安装地点应远离磁场。 温度一次部件若安装在管道的拐弯处或倾斜安装， 应逆着流向。 双金属温度计在≤DN50管道或热电阻、热电偶在 ≤DN70的管道上安装时，要加装扩大管。扩大管 要按标准图制作。 压力式温度计的温包必须全部浸入被测介质中。
4、可靠性 仪表的可靠性直接关系到仪表人员的维护量,在济济条件
允许等条件下,尽可能的选用高可靠性仪表。
第五节 自动化调节系统的基本概念
仪表自动化的主要内容一般包括： 自动检测系统？利用各种检测仪表对工艺参数进行检测指示
或记录。 自动信号和连锁保护系统？当参数超过允许范围，信号系统
发出声光告戒操作人员。如工况已达到危险状态连锁系统立 即自动打开安全阀或紧急停机防止事故进一步发生。 自动操作系统？根据预先规定的步骤自动的使生产进行周期 性的操作。 自动调节系统？由于各种工艺条件是不断变化的，生产中的 参数就可能偏离或波动，这就需要一些自动调节装置对某些 偏离的参数进行调节。
膜片式弹性元件：膜片式弹性元件根据结构的不同可分为膜片 和膜盒。
波纹管式弹性元件：是一个周围为波纹状的薄壁金属圆桶。
弹簧管压力表：
其用途不同，可分为普通压力表、耐腐蚀 氨用压力表、禁油的氧气压力表。
弹簧管压力表的结构：弹簧管、拉杆、扇 形齿轮、中心齿轮、指针、面板、游丝、 调整螺钉、接头。
自动化仪表与过程控制PPT课件
第19页/共82页
西安仪表厂
第20页/共82页
第21页/共82页
渭河电厂
第22页/共82页
第23页/共82页
巴基斯坦古杜电厂
第24页/共82页
核电厂
新疆炼油厂
第25页/共82页
第26页/共82页
武钢
第27页/共82页
哈尔滨伊兰煤气
第28页/共82页
哈尔滨伊兰煤气
污水处理厂
第29页/共82页
y
0
t
第49页/共82页
1.3.2.1稳态与动态 1、稳态—把被控变量不随时间变化的平衡状态称为系统的稳态（静态）。 当自动控制系统的输入和输出均恒定不变时，系统就处于一种相对稳定的平
衡状态 ，系统的各个环节也都处于稳定状态，但生产还在进行，物料和能量仍然 有进有出，只是平稳进行没有改变就是了。
静态特性—静态时系统各环节的输入输出关系。
第18页共82页西安仪表厂第19页共82页第20页共82页第21页共82页渭河电厂第22页共82页巴基斯坦古杜电厂第23页共82页核电厂第24页共82页新疆炼油厂第25页共82页武钢第26页共82页哈尔滨伊兰煤气第27页共82页哈尔滨伊兰煤气第28页共82页污水处理厂第29页共82页哈尔滨第三水厂第30页共82页渭河化肥厂第31页共82页扬子石化第32页共82页扬子石化第33页共82页扬子石化第34页共82页兰州石化第35页共82页兰州石化第36页共82页测控与业学生在扬子石化实习第37页共82页测控与业学生在兰州石化实习第38页共82页自来水厂控制柜第39页共82页控制柜触摸显示屏第40页共82页控制柜内部第41页共82页控制柜内plc第42页共82页过程控制实验室第43页共82页13过程控制系统分类及其性能指标131过程控制系统的分类过程控制系统有多种分类方法
《自动化仪表概述》ppt课件
例如炸弹的爆炸、电子振荡器中振荡过程的产 生等都是正反响系统。
可见,自动控制系统是具有被控变量负反响的闭 环系统。由于具有负反响的闭环系统,它可随时 了解被控对象的情况,有针对性地根据被控变量 的变化情况而改动控制造用的大小和方向,从而 使系统的任务形状一直等于或接近所希望的形 状这是闭环系统的优点。
自动信号和联锁维护系统(自动维护) 当消费过程出现危险时,自动信号系统发出声、光 等报警信号,自动联锁维护系统立刻作出反响,经过 改动阀门的开启度或切断某些通路,或进展紧急停 车,以防止事故的发生或扩展。它是消费过程中的 一种平安安装。
自动支配及自动开停车系统(自动支配) 自动支配系统:按照预先规定的步骤自动地对消费
动态:被控变量随时间变化、自动化安装改动原状 的不平衡形状。
假设一个系统原先处于相对平衡形状即静态,由于 干
扰的作用而破坏了这种平衡时,被控变量就会发生
变化,从而使控制器、控制阀等自动化安装改动原
来平衡时所处的形状,产生一定的控制造用来抑制 干扰的影响,并力图使系统恢复平衡。从干扰发生
开场,经过控制,直到系统重新建立平衡,在这一段时
检测——实施正确控制的第一步
变送——将检测元件输出的各种信号、微弱信号转化 成一致(规范)的电气信号。 过程控制对检测仪表要求：
设备或安装。如冶金炉,加热炉等,也可是一台详 细
的设备或设备的某一部分,如一段管道(贮槽)。
被控变量y:消费过程中需坚持恒定的变量(液位) 。 干扰作用f:在消费过程中引起被控变量偏离给定
值
的外来要素,它是输入信号 (进料流量的改动)。 控制造用:用来抑制外界干扰,使被控变量恢复到
给
定值的操作。
持的参数值(液位)进展比较得出偏向,并按某种运 算
可见,自动控制系统是具有被控变量负反响的闭 环系统。由于具有负反响的闭环系统,它可随时 了解被控对象的情况,有针对性地根据被控变量 的变化情况而改动控制造用的大小和方向,从而 使系统的任务形状一直等于或接近所希望的形 状这是闭环系统的优点。
自动信号和联锁维护系统(自动维护) 当消费过程出现危险时,自动信号系统发出声、光 等报警信号,自动联锁维护系统立刻作出反响,经过 改动阀门的开启度或切断某些通路,或进展紧急停 车,以防止事故的发生或扩展。它是消费过程中的 一种平安安装。
自动支配及自动开停车系统(自动支配) 自动支配系统:按照预先规定的步骤自动地对消费
动态:被控变量随时间变化、自动化安装改动原状 的不平衡形状。
假设一个系统原先处于相对平衡形状即静态,由于 干
扰的作用而破坏了这种平衡时,被控变量就会发生
变化,从而使控制器、控制阀等自动化安装改动原
来平衡时所处的形状,产生一定的控制造用来抑制 干扰的影响,并力图使系统恢复平衡。从干扰发生
开场,经过控制,直到系统重新建立平衡,在这一段时
检测——实施正确控制的第一步
变送——将检测元件输出的各种信号、微弱信号转化 成一致(规范)的电气信号。 过程控制对检测仪表要求：
设备或安装。如冶金炉,加热炉等,也可是一台详 细
的设备或设备的某一部分,如一段管道(贮槽)。
被控变量y:消费过程中需坚持恒定的变量(液位) 。 干扰作用f:在消费过程中引起被控变量偏离给定
值
的外来要素,它是输入信号 (进料流量的改动)。 控制造用:用来抑制外界干扰,使被控变量恢复到
给
定值的操作。
持的参数值(液位)进展比较得出偏向,并按某种运 算
《自动化仪表》PPT课件
定期保养计划及实施
故障诊断与排除技巧
通过观察仪表的显示状态、指示灯等，判断可能出现的故障类型。
使用备用部件替换疑似故障部件，观察仪表是否正常工作，以便确定故障点。
使用专业测量工具对仪表进行测量，分析测量结果以判断故障原因。
查阅仪表的技术手册或相关资料，了解故障现象对应的解决方法。
观察法
替换法
测量法
浮子式物位计
通过测量电容变化来反映物位变化，适用于测量导电液体的液位或粉状物料的料位。
电容式物位计
物位测量仪表
04
CHAPTER
自动化仪表的选型与安装
满足工艺要求
根据工艺流程、测量范围、测量精度等要求选择合适的仪表类型。
可靠性
选择经过实践证明性能稳定、可靠性高的仪表。
选型原则及注意事项
经济性：在满足工艺和可靠性要求的前提下，尽量选用价格合理、维护方便的仪表。
03
02
01
温度测量仪表
利用弹性元件受压变形的原理测量压力，如弹簧管压力表、膜片压力表等。
弹性式压力计
将压力转换为电信号进行测量，如压电式、压阻式压力传感器等。
电气式压力计
将压力信号转换为标准信号输出，实现远程传输和集中控制。
压力变送器
压力测量仪表
流量测量仪表
差压式流量计
利用流体流过节流装置产生的差压与流量之间的关系进行测量，如孔板流量计、喷嘴流量计等。
测量原理及方法
信号转换
将各种非电量（如温度、压力、流量等）转换为电量（如电压、电流等），以便进行后续处理。常见的转换元件有热电偶、热电阻、压力传感器等。
信号处理
对转换后的电信号进行放大、滤波、线性化等处理，以提高信号的信噪比和抗干扰能力。常见的信号处理方法有模拟电路处理、数字电路处理以及微处理器处理等。
自动化仪表培训全课件-PPT
液面到天线距离 d 的计算公式如下:
d = （C/2）·Δt = （C/2）·(Δf/S)
S = Δf0/Δt0
式中：Δf ── 测量量，它关系到 d 的精度；
S ── 跳频斜率，Hz。
说明：该测量方法中发射频率不是固定的，而是等幅可调频率（FMCW）。
2、实际液位的测量
如图所示：
检尺口 量油管
（四） 日常应用
1、正常时温变就地显示温度和电流两种参数，现场显示的温度值和站控室显示 温度值一致。
2、当温变出现就地和远传都没有显示故障时，是由以下几种原因造成的： 温变损坏 、 保险熔断 、 安全栅损坏 、 接线松动。 3、当温变出现远传值不准故障时，是由以下几种原因造成的 量程设置不对、接线端子出现轻微漏电。 4、温变要定期校验，安装套管内要填加变压器油.
远传仪表： 1、智能型防爆压力变送器 2、智能型防爆差压变送器
3、压力开关
液位检测中的远传理仪表： 1、雷达液位计 2、磁致伸缩液位计 3、音叉式液位开关
流量检测中的远仪表的安全管理传仪表： 1、超声波流量计 2、流量开关
分析仪表：
1、密度分析撬座（密度计、光学界面检测仪）
温度检测仪表
现场仪表——双金属温度计 （一）结构特点：
⑥ 分辩率高 计量级：1mm，0.1mm
工业级：10～20mm
说明：目前雷达液位计的测量范围为： 0～20m， 0～35m （E+H）， 0～
40m
四、音叉液位开关
1、工作原理：音叉由晶体激励产生振动（按某一频率），当音叉被液体浸没 时振动频率发生变化，该频率变化由电子线路检测出来并输出一个开关量。
1，结构 压变主要有传感器、信号放大器、模-数转换器、微处理器、数-模转换器、操作 键、显示屏等几部分组成。
最新自动化仪表培训(全) PPT课件
16
仪表信号类型
仪表信号输出类型基本上可以分为几类：
17
1.开关量：一般指的是触点的“开”与 “关”的状态，一般在计算机设备中也 会用“0”或“1”来表示开关量的状态。 开关量分为有源开关量信号和无源开关 量信号，有源开关量信号指的是“开” 与“关”的状态是带电源的信号，
18
一般的都有220VAC, 110VAC,24VDC,12VDC等信号，无源 开关量信号指的是“开”和“关”的状 态时不带电源的信号，一般又称之为干 接点。电阻测试法为电阻0或无穷大。 （注意只有0和1）；通过光电耦合电路, 开关量信号接进来,通过发光二极管,发光 二极管发光,然后光电感应器接收光信号, 转换为电信号传给处理器
26
2.数字量：数字量在时间和数量上都是 离散的物理量，其表示的信号则为数字 信号。数字量是由0和1组成的信号，经 过编码形成有规律的信号，量化后的模 拟量就是数字量。（考虑到了编码，是 块状的！）
27
确切的说，数字量是有源信号,比如电压 5V表示1，电压0V表示0 开关量是无源 信号，比如用接点的闭合表示1，打开表 示0
北京中石天马科技有限公司
自动化仪表培训
1
培训内容：
1．检测仪表基本知识 内容提要: 概述 仪表信号输出类型、测量过程与测量误差 仪表的性能指标 工业仪表的分类 油田基本流程与认知及PID图
2
2．压力检测 内容提要: 压力测量的基本概念 压力测量仪表的分类 压力仪表的安装、使用和维护 压力变送器的实际操作培训（以罗斯蒙
仪表精度等级数值越小——仪表测量准确 度越高。
我国生产的仪表精度等级：0.05，0.02， 0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5， 2.5，4.0等。
仪表信号类型
仪表信号输出类型基本上可以分为几类：
17
1.开关量：一般指的是触点的“开”与 “关”的状态，一般在计算机设备中也 会用“0”或“1”来表示开关量的状态。 开关量分为有源开关量信号和无源开关 量信号，有源开关量信号指的是“开” 与“关”的状态是带电源的信号，
18
一般的都有220VAC, 110VAC,24VDC,12VDC等信号，无源 开关量信号指的是“开”和“关”的状 态时不带电源的信号，一般又称之为干 接点。电阻测试法为电阻0或无穷大。 （注意只有0和1）；通过光电耦合电路, 开关量信号接进来,通过发光二极管,发光 二极管发光,然后光电感应器接收光信号, 转换为电信号传给处理器
26
2.数字量：数字量在时间和数量上都是 离散的物理量，其表示的信号则为数字 信号。数字量是由0和1组成的信号，经 过编码形成有规律的信号，量化后的模 拟量就是数字量。（考虑到了编码，是 块状的！）
27
确切的说，数字量是有源信号,比如电压 5V表示1，电压0V表示0 开关量是无源 信号，比如用接点的闭合表示1，打开表 示0
北京中石天马科技有限公司
自动化仪表培训
1
培训内容：
1．检测仪表基本知识 内容提要: 概述 仪表信号输出类型、测量过程与测量误差 仪表的性能指标 工业仪表的分类 油田基本流程与认知及PID图
2
2．压力检测 内容提要: 压力测量的基本概念 压力测量仪表的分类 压力仪表的安装、使用和维护 压力变送器的实际操作培训（以罗斯蒙
仪表精度等级数值越小——仪表测量准确 度越高。
我国生产的仪表精度等级：0.05，0.02， 0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5， 2.5，4.0等。
自动化仪表与装置第二章 第一节 ppt课件
自动化仪表与装置第二章 第一节
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11
南华大学自动化教研室
—控制仪表和计算机控制装置—
图示法
P: PI:
PD:
PID:
自动化仪表与装置第二章 第一节
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12
南华大学自动化教研室
—控制仪表和计算机控制装置—
五种表示方法
5、离散化表示法 用离散化的形式表示控制 器特性，它用于数字控制器以及各种计算机控 制装置。
YKP(XT 1I Xd )tYPYI
南华大学自动化教研室
—控制仪表和计算机控制装置—
二、控制器的基本控制规律
比例控制规律 比例积分控制规律 比例微分控制规律 比例积分微分控制规律
自动化仪表与装置第二章 第一节
上页 目 录 下页
14
南华大学自动化教研室
—控制仪表和计算机控制装置—
(一)比例控制规律
1、定义：只具有比例控制规律的控制器 为比例控制器，其输出与输入成比例关 系
自动化仪表与装置第二章 第一节
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6
南华大学自动化教研室
—控制仪表和计算机控制装置—
五种表示方法
1、微分方程表示法 用微积分的形式表示控
制器特性，它常用于测定控制器参数。
P: YKPX
PI: YKP(XT1I Xd)t
PD:
YKP(XTD
dX) dt
PID: YKP(XT 1I XdT tDddX t)
这个规律常常称为控制器的特性。
自动化仪表与装置第二章 第一节
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须注意：
(△X = Xm – Xs)
在研究控制器特性时
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