控制技术及应用

第一章

1、生产过程自动化系统包含：自动检测系统、信号联锁系统、自动操纵系统、自动控制系统

2、过程装备控制是针对过程装备的主要参数温度、压力、流量、液位、成分和物性参数进行控制。

3、过程装备控制要求：安全性、经济性和稳定性。

4、控制系统的组成两大部分：被控对象与全套自动控制装置。四个环节：被控对象、测量元件和变送器、调节器、执行器。

5、

环节具有单向性，即任何环节只能由输入得到输出，不能逆行。从整个系统来看，给定值信号和干扰信号是输入信号，被测变量或其测量值是系统的输出信号。常用术语：被控变量、给定值、测量值、操纵变量、干扰、偏差信号e、控制信号

6、控制系统按给定值的特点划分：1.定值控制系统(给定值是不变的) 2.随动控制系统（给定值是一个不断变化的信号,而且这种变化不是预先规定好的,给定值的变化是随机的）3.程序控制系统(给定值也是一个不断变化的信号,但这种变化是一个已知的时间函数,即给定值按一定的程序变化)

7、控制系统按克服干扰的方法分：1.反馈控制系统2.前馈控制系统3.前馈-反馈控制系统

8、控制系统的过渡过程：从被控对象受到干扰作用使被控变量偏离给定值时起，调节器开始发挥作用，使被控变量回复到给定值附近，这个过程就是控制系统的过渡过程。它包括发散振荡过程、等幅振荡过程、衰减振荡过程、单调过程

9、过渡过程质量指标：最大偏差A、衰减比n、回复时间、余差、振荡周期T

第二章

1、连续生产过程中最基本的关系——物料平衡和能量平衡

2、被控对象的特性参数：放大系数、时间常数、滞后时间

3、对象特性的实验测定：时域分析法、频域分析法、统计分析法

4、单回路控制系统的设计：首先对被控对象做全面了解除被控对象的动静态特性外，对工艺过程，设备也需要深入了解；在此基础上确定正确的控制方案，包括合理地选择被控变量与操纵变量，选择合适的检测变送元件及检测位置，选用恰当的执行器、调节器以及调节器控制规律等；最后将调节器的参数调整到最佳值。

5、被控变量的选择原则：1. 最好是能够直接测量获得，并且测量和变送环节的滞后也要比较小2. 选择与之有单值函数关系的间接参数作为被控变量3. 被控变量必须是独立变量4. 被控变量必须考虑工艺合理性，以及目前仪表的现状能否满足要求。

6、操纵变量的选择原则：考虑工艺合理性和考虑被控对象的特性

7、检测变送环节的影响：纯滞后、测量滞后、传递滞后

8、调节器的调节规律：位式、比例、积分、微分

比例度与比例放大倍数互为倒数关系，即调节器的比例度越小，则比例放大倍数越大，比例控制作用越强。

10、比例度对过渡过程的影响：余差的影响：比例度越大，放余差越大。反之，比例度减小，系统的余差也随之减小。

对最大偏差、振荡周期的影响：在相同大小的干扰下，调节器的比例度越小，则比例作用越强，调节器的输出越大，使得最大偏差越小，振荡周期也越短，工作频率提高。

对系统稳定性的影响：比例度越大，则调节器的输出变化越小，被控变量变化越缓慢，过渡过程越平稳

11、积分时间对过渡过程的影响：双重性，即积分作用的引入，一方面消除了系统的余差，而另一方面却降低了系统的其他品质指标。

12、微分时间对过渡过程的影响：微分时间Td太小，对系统的品质指标影响甚微，随着微分时间的增加，微分作用增强，Td适当时，控制系统的品质指标将得到全面的改善。

13、调节器参数整定方法：理论计算整定法和工程整定法（验试凑法、临界比例法、衰减曲线法）

14、

2套检测变送器+ 2个调节器+ 2个被控对象+ 1个执行器。2个调节器串联起来工作，前一个调节器的输出作为后一个调节器的给定值，后一个调节器的输出才送往调节阀。

几个术语：

主、副变量；主、副对象；主、副调节器；主回路、副回路

15、串级控制系统的主要特点及其应用场合。特点：能迅速克服进入副回路的干扰、能改善被控对象的特性，提高系统克服干扰的能力主回路对副对象具有“鲁棒性”，提高了系统得控制精度。适用对象：凡是可以利用上述特点之一来提高系统的控制品质的场合，都可以采用串级控制系统，特别是在被控对象的容量滞后大、干扰强、要求高的场合，采用串级控制可以获得明显的效果。

第五章

1、计算机控制系统的分类；数据条集和数据处理系统、直接数字控制系统（DDC）、监督控制系统SCC、分级计算机控制系统、集散型控制系统、现场总线控制系统

2、计算机控制系统的设计原则：系统操作性能好、可靠性高、通用性好，便于扩充、实时性强、设计周期短、价格便宜

3、计算机控制系统设计的一般步骤：确定系统总体控制方案；确定控制算法；系统硬、软件的设计；系统调试

4、计算机控制系统可靠性的含义：一是系统的无故障运行时间尽可能的长；二是系统发生故障时能迅速检修和排除

5、提高计算机控制系统可靠性的途径：冗余技术、采取抗干扰措施、故障诊断和系统恢复技术以及软件可靠性技术

6、冗余系统按其结构形式可分为：并联系统、备用系统和表决系统