华北电力大学过程控制第一部分绪论

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顺序控制华电第一章

第二节 PLC概述一、PLC的发展简史 1968年，美国通用汽车公司提出招标要求。 1）编程简单，可在现场修改程序； 2）维护方便，最好是插件式； 3）可靠性高于继电器控制柜； 4）体积小于继电器控制柜； 5）可将数据直接送入管理计算机； 6）在成本上可与继电器控制竞争； 7）输入可以是交流115V（美国电网电压为110V）； 8）输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀； 9）在扩展时，原系统只需作很小变更； 10）用户程序至少能扩展到4K以上。 1969年，美国数字设备公司按招标要求完成了研制工作。
七、PLC的发展趋势

向网络化、高可靠性、多功能方向发展
网络化
PK 分散控制系统
可靠性

向小型化、低成本、简单易用方向发展向控制与管理功能一体化方向发展向编程语言标准化方向发展
第二节 PLC的基本构成及工作原理
一、PLC的基本构成
软件系统程序系统
用户程序
编程器
存储器
基本单元
The first PLC was installed at General Motors Oldsmobile plant and at the Lanids Company in Landis, Pennsylvania in 1970. Mr. Morley is shown at right with the first PLC.
三、PLC主要生产厂家：
1.美国的PLC：如罗克韦尔(Rockwell)公司（包括 AB公司）
产品，通用电气（GE）产品。
2.欧洲的PLC：如西门子（Siemens)公司产品，施耐德
(Schneider)公司的产品。
3.日本的PLC：如欧姆龙（OMRON）公司的产品，三

过程控制_第一章

计算机过程控制系统
计算机过程控制系统框图
计算机代替模拟调节器计算机过程控制系统
25
1.3
过程控制系统的组成
例4 集散控制系统（DCS)
(1)过程输入－输出接口 (2)过程控制单元 (3)数据高速通路 (4)CRT操作站 (5)管理计算机(－上位机)
集散控制系统基本组成框图
26
1.3
过程控制系统的组成
18
1.3
4—调节阀
过程控制系统的组成
3—温度调节器 2— 温度变送器 1—热电阻
饱和蒸汽
加温
过热蒸汽温度控制系统控制流程图
19
1.3 过程控制系统的组成
控制过程：
本系统采用DDZ-Ⅲ 型电动单元组合仪表。系统中过
热蒸汽温度采用热电阻温度计1来测量，并经温度变送器2（TT)将测量信号送至调节器（TC)3的输入端，与过热蒸汽温度的给定值进行比较得到其偏差，调节器按此输入偏差以某种控制规律进行运算后输出控制信号，以控制调节阀4的开度，从而改变减温水流量大小，达到控制过热蒸汽温度的目的。
课程名称：过程控制授课对象：电气工程及自动化专业先修课程：电子技术基础检测与信号处理技术自动控制理论主要教材及参考书：邵裕森，《过程控制工程》（第2版），机械工业出版社，2004
第一章
本章主要内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 过程控制的基本概念过程控制的任务过程控制系统的组成过程系统的分类过程控制的特点过程控制的发展状况课程内容简介
33
1.4
过程控制系统的分类
过程控制系统有多种分类方法。按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按照控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统等。

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。

华电电力系统自动化第1讲_绪论自动装置

自动装置
微型计算机系统工业控制计算机系统集散控制系统现场总线控制系统
自动化系统
EMS DMS …
2021/4/28
North China Electric Power University
26/43
自动装置硬件组成形式
1、微型计算机系统
对于控制功能单一的自动装置,其输入输出的电气量较少, 适于采用微型计算机系统,如同步发电机自动并列装置.
△f≤±0.2Hz 不正常状态：正常运行条件受到破坏，但还未发生
故障。等约束条件满足，部分不等约束条件不满足。
故障状态（继电保护考虑，本课程不考虑。）
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电力系统状态——不正常运行状态
不正常运行状态：正常运行条件受到破坏，但还未发生故障。等约束条件满足，部分不等约束条件不满足。
暂态电能质量稳态电能质量: 电压偏差、频率偏差,波形畸变（谐波）,三
相不平衡度,电压波动闪变
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电力系统自动化的发展阶段(1)
1、手工阶段
电力工业萌芽阶段，电厂小，就近供电。在发电机、开关设备旁就近监视设备和手工调节操作。
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电力系统特点和工作状态
特点：电能无法大容量存储，生产消耗几乎同时。正常工作状态:
电力系统的电压和频率电流等都在允许的范围以内，能够保持长期安全工作的状态。
等约束（PQ平衡）和不等约束条件(IUS等)都满足最关键的指标：Ue±10%,

过程控制绪论

控制系统的调试和投用：控制系统安装完毕后，
按控制要求检查和调整各控制仪表和设备的工作状况 (包括控制器参数的在线整定)，依次将其投入运行。
举例：精馏塔控制系统
控制目标
TC
CV、MV选择
FC LC
进料
精馏塔
FC LC
控制方案
塔顶产品
控制算法
塔底产品
加热蒸汽
控制系统调试与投用
常用控制算法

PID类（包括：单回路PID、串级、前馈、均匀、
控制系统的设计与实施（续）

调节阀的选择：根据被控变量与操作变量的工艺条
件及对象特性，选择合适大小与流量特性的调节阀；

控制算法的选择：依据控制方案选择合适的控制算
法。通常对于SISO系统，PID控制算法能满足大部分情况；而对于MIMO系统，可采用的控制算法很多，但一般都需要对象模型，仅适用于计算机控制系统。

选择被控变量：选择与控制目标直接或间接相关的
可测量参数作为控制系统的被控变量；

选择操作变量：从所有可操作变量中选择合适的操
作变量，要求对被控变量的调节作用尽可能大而快；

确定控制方案：当被控变量与操作变量多于1个时，
既可以直接用MIMO（多输入多输出）控制方案；也可以将系统分解成几个SISO（单输入单输出）子系统再进行设计（当然这里存在最佳分解问题）。
比值、分程、选择或超驰控制等），特点：主要适用于SISO系统、基本上不需要对象的动态模型、结构简单、在线调整方便。

APC类（先进控制方法，包括：解耦控制、内
模控制、预测控制、自适应控制等），特点：主要适用于MIMO或大纯滞后SISO系统、需要动态模型、结构复杂、在线计算量大。

自动化控制课件--过程控制.ppt

Ka[1 T1 T2 T1
t
e T1
T2 T2 T1
t
e ] T2
典型的阶跃响应曲线
qi
a t
h2 (t)
不相关双容
2-5
自衡过程单容、双容及纯滞后对象数学模型
Wo
(s)
Ko To S
1
Wo (s)
Ko (To S 1)
e s
Wo
(s)
(T1s
Ko 1)(T2 S
1)
Wo
(s)
3、程序控制系统
其给定值按预定的时间程序来变化。如机械工业中的退火炉的温度控制系统，其给定值是按升温、保温、逐次降温等程序变化的。家用电器中应用定值控制系统的也很多，如电脑控制的洗衣机、电饭煲等。
§1-6 控制系统的质量指标
过程控制系统的评价指标可概括为：
系统必须是稳定的；（平稳）系统应能提供尽可能好的稳态调节；（准确）系统应能提供尽可能好的过渡过程。（迅速）
过程控制系统
第一章绪论
1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
§1-1 课程的性质和教学安排
1、过程控制的概念
凡是采用数字或模拟控制方式对生产过程的某一或某些物理变量进行的自动控制通称为过程控制。(另有电力拖动控制方向)
2、过程控制是自动化专业的主要内容之一
(1)、从专业特点看
返回
(2)、从实际应用看
– 经过调节作用后，被控变量处于稳定范围时的特性。
输入量
0 t0
时间t
飞升曲线的四种形式
y
0
t0
t
1. 非周期衰减过程
y
0
t0
t
3. 等幅振荡过程

过程控制第一章

操纵变量
给定值

1.2.2 过程控制系统的分类：
1.按系统的开环和闭环分类（1）开环控制系统
系统的被控量对系统的控制作用没影响，结构简单，没有闭合回路，控制精度取决于系统各组成环节的精度。有干扰时无法自动补偿，精度不能保证。只适用于输入和输出关系已知，且不存在干扰或干扰很弱的场合。

态值上下振荡的次数；

上升时间tr：该时间是指系统的输出量第一次到达输出稳态值所对应的时刻。对于无振荡的系统，常把输出量从输出稳态值的10%到输出稳态值的 90%所对应的时间叫为上升时间；

延迟时间：响应曲线首次达到静态值的一半所需的时间，记为td;
衰减比N：第一个波峰与第二个波峰之比，是反应过程稳定性的一个指标。N>1为衰减振荡，N=1为等幅振荡，N<1为发散振荡。振荡周期T：从第一个波峰到第二个波峰的时间。 T的倒数为振荡频率，T越短。快速性越好。
被控对象中要求保持设定值的工艺参数
除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素给定值与实际值蒸汽复合负荷的变化之差冷却水温度的变化
扰动量
偏差
被控对象锅炉汽包
被控变量锅炉给水量汽包的期望水位的预定值受控制器操纵，用以克服扰动的影响使被控量保持设定值的物料量或能量
过程控制
第一章绪论
课程考核
平时成绩（占40% ）：出勤+课堂提问+作业；

大作业（占60% ）。

先修课程：自动控制原理
第一章绪论

人工控制与自动控制：
1.1 概述--过程控制及发展历史

一、什么是过程控制？
过程（工业生产过程）：在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程。工业生产过程可分为：连续生产过程和离散生产过程。连续生产过程、离散生产过程和间歇生产过程（批量生产过程）。

过程控制第1章_绪论

36
§1-3 方块图与流程图
反馈：闭环控制系统中，输出变量（或信号）沿着回路中的信号流动方向总会返回到系统的输入端，与给定值进行比较。这种把系统（或方块）的输出信号引回到系统输入端的做法叫做反馈。
若反馈信号（被控变量测量值z）与给定值信号的方向相反，即反馈信号z 取负值，则叫做负反馈。测量信号与给定值信号方向相同，则叫做正反馈。闭环控制系统是靠负反馈来达到控制的目的。例：储槽液位控制系统；炉温控制系统
1

一、生产过程及其特点连续生产过程主要有以下几种形式： 1 ．传热过程通过冷热物流之间的热量传递，达到控制介质温度、改变介质相态或回收热量的目的。典型设备：换热器 2 ．燃烧过程通过燃料与空气混合后燃烧为生产过程提供动力和热源。典型设备：加热炉
2
一、生产过程及其特点 3 ．化学过程由两种或几种物料化合成一种或多种更有价值的产品的反应过程。典型设备：反应器
按被控变量的名称分类温度，压力，流量，液位，成分等控制系统
按被控变量的数量分类单变量控制系统，多变量控制系统
按控制器的控制规律分类比例P控制系统，比例积分PI控制系统，比例微积分PID 控制系统按控制系统的结构分类反馈控制系统，前馈控制系统，前馈-反馈控制系统，
21
二、过程控制系统的分类
41
§1-3 方块图与流程图
图1-7 液体贮槽的工艺控制流程图
图中所示，工艺控制流程图主要是由工艺设备、管道、元件以及构成控制系统的仪表符号及信号线等图形符号组成。
42
§1-3 方块图与流程图仪表图形符号：仪表图形符号可用来表达工业自动化仪表所处理的被测变量和功能，还可以表示仪表或元件的名称。仪表图形符号是直径为12mm的细实圆圈，并在其中标有仪表位号。仪表位号由字母代号和数字编号组成，如下例所示：

过程控制习题与答案

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载过程控制习题与答案地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容第1章绪论思考题与习题1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？解答：1．控制对象复杂、控制要求多样2. 控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？解答：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。

组成：控制器，被控对象，执行机构，检测变送装置。

1-3简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动（干扰）量、设定（给定）值和偏差的含义？解答：被控对象自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。

被控变量被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。

操纵变量受控制器操纵的，用以克服扰动的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。

扰动量除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。

设定值被控变量的预定值。

偏差被控变量的设定值与实际值之差。

1-4按照设定值的不同形式, 过程控制系统可分为哪几类？按照设定值的不同形式又可分为:1．定值控制系统定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统.定值控制系统的作用是克服扰动对被控变量的影响,使被控变量最终回到设定值或其附近.以后无特殊说明控制系统均指定值控制系统而言.2.随动控制系统随动控制系统的设定值是不断变化的.随动控制系统的作用是使被控变量能够尽快地,准确无误地跟踪设定值的变化而变化3.程序控制系统程序控制系统的设定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数，即设定值按一定的时间程序变化。

风力发电原理(控制)

第三章定桨距风力发电机组一、定桨距风力发电机组的特点
1、风轮结构主要特点：桨叶与轮毂的连接是固定的，桨叶的迎风角度不随风速变化而变化。需解决的问题：高于额定风速时桨叶需自动将功率限制在额定功率附近（失速特性）。脱网（突甩负荷）时桨叶自身具备制动能力。添加了叶尖扰流器，降低机械刹车结构强度， 2、桨叶的失速调节原理因桨叶的安装角β不变，风速增加→升力增加→升力变缓→升力下降→阻力增加→叶片失速叶片攻角由根部向叶尖逐渐增加，根部先进入失速，随风速增大逐渐向叶尖扩展。失速部分功率减少，未失速部分功率仍在增加，使功率保持在额定功率附近。 3、叶尖扰流器叶尖部分可旋转的空气阻尼板，正常运行时，在液压控制下与叶片成为整体，风力机脱网时液压控制指令将扰流器释放并旋转80o~90o，产生阻力停机，即产生空气动力刹车。空气动力刹车是按失效思想设计，即起到液压系统故障时的机组停机保护。 4、双速发电机
v1 v 2 2
1 2 S (v12 v2 )( v1 v2 ) 4
2
经过风轮风速变化产生的功率为 P 其最大功率可令
8 1 dP Sv13 0 得 v2 v1 ，代入后得到的最大理想功率为 Pmax 3 dv2 27
Pmax 16 0.593 E 27
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1 Cl w2 dS 2 1 dD Cd w 2 dS 2 dLபைடு நூலகம்
轴向推力dFa=dLcosI+dDsinI 旋转力矩dT=r(dLsinI-dDcosI) 驱动功率dPw=ωdT
风输入的总气动功率P=vΣFa
旋转轴得到的功率Pu=Tω 风轮效率η=Pu/P
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过程控制习题答案(李大字)北化 3

第一章单回路控制系统1.1 何谓控制通道？何谓干扰通道？它们的特性对控制系统质量有什么影响？控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系；干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。

（1）控制通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面）控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。

但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。

控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。

控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。

（2）干扰通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面）干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。

干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。

干扰通道有无纯滞后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个纯滞后时间τ0。

1.2 如何选择操纵变量？1）考虑工艺的合理性和可实现性；2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数；3）控制通道时间常数应适当小些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道时间常数。

干扰动通道时间常数越大越好，阶数越高越好。

4）控制通道纯滞后越小越好。

1.3 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响？对控制系统的动态质量有何影响？比例度δ越小，系统灵敏度越高，余差越小。

随着δ减小，系统的稳定性下降。

1.5图1-42为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。

试问：影响物料出口温度的主要因素有哪些？如果要设计一温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁？为什么？如果物料在温度过低时会凝结，应如何选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用？答：影响物料出口温度的因素主要有蒸汽的流量和温度、搅拌器的搅拌速度、物料的流量和入口温度。

华电现代控制理论第一章

状态空间表达式为：
1 0 0 0 x 0 0 1 x 0 u a 0 a1 a 2 1 y b0 b1 b2 x b3 u
返回
2、控制系统的原始模型为传递函数的零极点分布形式
（1）无重极点；
Y ( s) F ( s) A B C U ( s) ( s a)(s b)(s c) ( s a) ( s b) ( s c)
返回
五.
根据方框图建立状态空间表达式
1．典型环节转换成模拟结构图
1/s
b sa k Ts 1
sb sa
k s 2 as b
2. 由模拟结构图写状态空间表达式 3. 应用举例（自学）
[例1]： [例2]： P55-56 P55-56 1-3-（a） 1-3-（b）
返回主页
六. 由状态空间表达式求传递函数矩阵
1.状态空间表达式的一般形式（四种）
（1）线性定常系统状态空间表达式（2）线性时变系统状态空间表达式
xn1 (t) A nn (t)xn1 (t) Bnr (t)ur1 (t) y m1 (t) Cmn (t)xn1 (t) Dmr (t)ur1 (t)
Y ( s) A B C U (s) U ( s) U ( s) ( s a) ( s b) ( s c) 1 1 1 X1 U ( s); X 2 U ( s); X 3 U ( s) ( s a) ( s b) ( s c)
0 a 0 1 x 0 b 0 x 1u 0 1 0 c y A B C x
xn1 Ann xn1 Bnr u r1 y m1 Cmn xn1 Dmr u r1 Gmr ( s) Cmn ( sI A) nn 1 Bnr Dmr

华北电力大学于希宁教授自动控制理论课件第一章

用水流量
不适应调节复杂的生产过程！！
水箱水位自动控制系统
闸阀执行器
杠杆控制器
浮子检测变送器
补水流量
控制装置：检测变送器执行器控制器
水箱水位
用水流量
水箱水位控制系统的原则性方框图
用水流量水位设定值控制信号水位
杠杆
水位测量值
闸阀
补水流量
水箱
浮子和连杆
自动控制系统的一般组成及控制系统的原则性方框图
控制信号控制量干扰被调量
比较器
给定值
偏差测量值
控制器
执行器
检测变送器
被控对象
关注负反馈自动控制系统的共性: 组成 --- 设备、信号的名称。调节机理 ---依据偏差调节，消除偏差为目的。
第三节自动控制系统分类
类别
按系统结构分类按给定值特性分类按系统模型特征分类按执行机构特性分类按系统传输信号形式分类闭环
（反馈）
控制系统名称
开环（前馈）程序非线性气动离散液动复合随动
定值线性电动连续
第四节对自动控制系统的基本要求
控制系统性能指标评价
稳定性
稳态性能
动态性能
前馈控制方案举例
补水流量
优点：调节速度快；结构简单，造价低。缺点：抗干扰能力单一；调节品质难以保证。
用水流量
付氏变换
电路基础知识
Z变换线性差分方程
第二节自动控制系统的一般概念

水箱水位的人工调节水箱水位的自动调节自动控制系统的一般组成及原则性方框图
水箱水位的人工调节
人工调节过程的三步曲： 1 眼—观测水位
2 脑—思维、决策 3 手—操作补水阀门

华北电力大学国家级精品课《电力系统继电保护

由于要求切除故障的速度要很快，只能通过自动的继电保护装置来完成。
3. 继电保护装置的基本任务 (1) 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。即内部故障时发出跳闸命令。 (2) 反应电气元件的不正常运行状态，根据运行维护的具体条件（例如有无经常值班人员）和设备的承受能力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。即不正常工作时发出告警信号。
反应数值上升的保护：反应数值下降的保护：
4、可靠性
定义：当保护范围内部故障时必须动作（不拒动），当外部故障时不动作（不误动）。包括两个方面：（1）不拒动，即可信赖性
（2）不误动，即安全性
影响可靠性的因素：内在：装置本身的质量，包括元件好坏、结构设计
的合理性、制造工艺水平、内外接线简明，触点多少等；
正常运行：电流：为负荷电流，两侧电流大小相等，方向相反（即相位相差 180）。内部d1短路：电流：线路BC两侧电流大小一般不等，方向相同（即相位相同）；差动保护原理
基本原理的总结
电流 I ：故障时增大 - 过电流保护正常状态时两侧电流相位相同内部故障时两侧电流相位相反电压U ：故障时降低－低电压保护阻抗Z ：Z模值减小－阻抗（距离）保护－差动保护
远后备保护：位于其它变电站、发电厂中的后备保护；近后备保护：位于本变电站、发电厂中的的后备保护；
2、速动性（迅速性）
定义：继电保护装置要以尽可能短的时间将故障从电网中切除。优点：（1）提高电网的稳定性；（2）加快非故障部分的恢复供电；（3）减轻故障设备的损坏程度。故障切除时间＝保护装置动作时间＋断路器动作时间保护装置的动作时间为：微机保护最快：0.01～0.04秒，即0.5～2个周期就动作；

过程控制-第一章

被控过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，没有人和仪器干预，依靠自身能力，不能恢复其平衡状态，这种特性称为无自平衡能力。
过程控制二、建模的目的和要求
➢ 设计过程控制系统和整定调节器参数 ➢ 指导设计生产工艺设备 ➢ 进行仿真试验研究 ➢ 培训运行操纵人员，等等要求：准确可靠；但并不意味着愈准确愈好。鲁棒性实时性要求。往往需要做很多近似处理，比如线性化、模型降阶处理等。
dh
A
R dt
hKuRu
令： A=C，容量系数 T=RC，时间常数 K=KuR，放大倍数
TdhhKu dt
对应的传递函数为：
G( s ) H( s ) K U( s ) Ts 1
过程控制
该对象对应的方框图：
过程控制
U(s)
Qi(s)
1
Ku
+－
Cs
Qo(s)
1
R
H(s)
G(s)H(s) KuC 1S KuR K U(s) 11 1 RCS1 Ts1 CSR
过程控制
Q1(s)
－
Q2(s)
H1(s)
1
1
c1s
R2
Q2(s)
1
－ c2s
Q3(s)
1 R3
对象框图
过程控制
H2(s)111过程来自制G(s) H2(s)
C1s R2 C2s
Q1(s) 1 1 1 1 1 1 1 1 1
C1s R2 C2s R3 C1s R2 C2s R3
R3
C1R2s C2R3s C2R3s C1R2s 1
过程控制
1、数学模型定义被控过程的数学模型（动态特性），是指过程在各输入量（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。

《过程控制》

《过程控制》课程笔记第一章概论一、过程控制系统组成与分类1. 过程控制系统的基本组成过程控制系统主要由被控对象、控制器、执行器、检测仪表四个部分组成。

（1）被控对象：指生产过程中的各种设备、机器、容器等，它们是生产过程中需要控制的主要对象。

被控对象具有各种不同的特性，如线性、非线性、时变性等。

（2）控制器：控制器是过程控制系统的核心部分，它根据给定的控制策略，对检测仪表的信号进行处理，生成控制信号，驱动执行器动作，从而实现对被控对象的控制。

控制器的设计和选择直接影响控制效果。

（3）执行器：执行器是控制器与被控对象之间的桥梁，它接收控制器的信号，调节阀门的开度或者调节电机转速，从而实现对被控对象的控制。

执行器的响应速度和精度对控制系统的性能有很大影响。

（4）检测仪表：检测仪表用于实时测量被控对象的各项参数，如温度、压力、流量等，并将这些参数转换为电信号，传输给控制器。

检测仪表的准确性和灵敏度对控制系统的性能同样重要。

2. 过程控制系统的分类根据控制系统的结构特点，过程控制系统可以分为两大类：开环控制系统和闭环控制系统。

（1）开环控制系统：开环控制系统没有反馈环节，控制器根据给定的控制策略，直接生成控制信号，驱动执行器动作。

开环控制系统的优点是结构简单，成本低，但缺点是控制精度较低，容易受到外部干扰。

（2）闭环控制系统：闭环控制系统具有反馈环节，控制器根据检测仪表的信号，实时调整控制策略，生成控制信号，驱动执行器动作。

闭环控制系统的优点是控制精度高，抗干扰能力强，但缺点是结构复杂，成本较高。

二、过程控制系统性能指标1. 稳态误差：稳态误差是指系统在稳态时，输出值与设定值之间的差值。

稳态误差越小，表示系统的控制精度越高。

稳态误差可以通过调整控制器的参数来减小。

2. 动态性能：动态性能是指系统在过渡过程中，输出值随时间的变化规律。

动态性能指标包括上升时间、调整时间、超调量等。

动态性能的好坏直接影响到系统的响应速度和稳定性。