第1章反馈控制系统基础知识
自动控制原理基本知识测试 题
C.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间不变
D.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间不定
13.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比保持不变时，（ B ）。
A.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间越大
B.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间越小
C.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间不变
D.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间不定
6.典型的微分环节的传递函数为（ D ）
A. B. C. D.
7.典型的一阶惯性环节的传递函数为（ C ）
A． B.
C.
D.
8.典型的二阶振荡环节的传递函数为（ A ）
A． 为（ B ）
A. B. C. D.1
10.以下关于系统结构图的描述，错误的是（ B ）
A.结构图是线性定常系统数学模型的一种图示法
第一章 自动控制的一般概念
一、填空题
1.（ 稳定性 ）、（快速性 ）和（ 快速性 ）是对自动控制系统性能
的基本要求。
2.线性控制系统的特点是可以使用（ 叠加 ）原理，而非线性控制系统
则不能。
3.根据系统给定值信号特点，控制系统可分为（ 定值 ）控制系统、（
随动 ）控制系统和（ 程序 ）控制系统。
4.自动控制的基本方式有（ 开环 ）控制、（ 闭环 ）控制和（ 复合
2.下列系统属于闭环控制系统的为（ D ）。
A.自动流水线
B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.家用
电冰箱
3.下列系统属于定值控制系统的为（ C ）。
A.自动化流水线 B.自动跟踪雷达
C.家用电冰箱 D.家用
微波炉
4.下列系统属于随动控制系统的为（ B ）。
A.自动化流水线 B.火炮自动跟踪系统
自动控制的基本知识
七、调节过程的品质指标 调节过度过程： 1）等幅振荡 2）扩散振荡 3）衰减振荡 4）非周期过程
1。稳定性：衰减率
Ψ愈大，越稳定。 Ψ=0.75~0.98
2.准确性：准确性是指被控量的偏差大小，它包括动态偏差yM和 静态(稳态)偏差yK 动态偏差:在控制过程中，被控量与给定值之间的最大偏差称为动态偏差. 静态偏差:在控制过程结束后，被控量的稳态值y∞与给定值yg之间的残余
只包含一个容积
单容对象是最简单的热工调节对象，电厂热工生产过程中 许多储水容器，如除氧器、加热器、凝汽器等。
2）多容对象
包含两个或以上容积
（1）有自平衡能力的多容对象： 可用一个迟延时间为τ的纯迟延环节和个时间常数为Tc的惯性环节 近似。
（2）无自平衡能力的多容对象： 可用一个迟延时间为τ的纯迟延环节和一个积分环节近似。
3。阶跃响应特性：比较直观 在阶跃输入信号的作用下，系统的输出特性。 突然的扰动。 在电厂生产过程中，有许多输入信号近似于阶跃信号， 如负荷突然变化，阀门、挡板的开与关等。只要生产 过程允许，一般也比较容易通过控制机构(如控制阀 门)或扰动机构造成一个阶跃输入扰动。所以常在现 场用阶跃响应试验来检验控制系统的工作性能。
3。比例带δ对调节过程的影响
比例带： 3。比例带δ对调节过程的影响
比例带δ 小：调节作用强；
比例带δ太小：调节阀动作过频繁，不稳定。
二、积分调节规律调节器（P）
1。积分规律调节器的动态特性
U (S ) 1 WI ( S ) KP E (S ) Ti s 式中 Si——称为积分规律调节器的积分速度； Ti，——积分时间，习惯上多用积分时间来表示被调量偏差 积累的快慢。 Ti 越小表示偏差积累越快，积分作用越强。Ti是积分规律调节 器的整定参数。
自动控制基础知识总结(环工 给排水专业)
第一章自动控制基本知识1.任何自动化系统都是由被控对象和自动化装置两大部分组成。
2.被控对象是指需要控制的设备、机器或生产过程。
3.自动化装置指实现自动化的工具。
包括：测量元件及变送器，控制器，执行器，定值器，辅助装置（如电源，稳压装置）。
4.自动检测是实现生产过程自动化的首要基础。
5.在自动控制系统中，需要控制工艺参数的生产设备叫被控对象，简称对象。
6.测量元件与变送器在自动控制系统中起着获取信息的作用。
7.控制器：接收测量元件与变送器的信号，根据被控对象的数学模型及控制所要达到的要求，按照一定的控制规律进行运算，并输出相应的信号给执行器。
8.执行器：接收来自控制器的信号，改变操纵变量的大小或符号，从而实现对生产的控制，在过程控制系统中，常用的有电动、气动执行器。
9.定值器：将被控变量的给定值转换成统一信号的装置，以便使给定值送入控制器和测量信号进行比较。
10.在自动控制系统中，被控对象中需要控制的那个参数叫做被控变量。
被控变量要求保持的那个规定值称为给定值（亦称设定值），烦恼影响被控变量偏离给定值的各种因素称为干扰。
11.方框图具有单向传递性。
c（t）是被控对象的被控变量，z（t）是被控对象的测量值，r(t)是被控对象的希望值即给定值，e(t)是给定值与测量值的偏差，e(t)=r(t)-z(t).12.方框图的优点：只要依照信号的流向，便可将表示各元件或设备的方框连接起来，很容易组成整个系统。
与纯抽象的数学表达式相比，它还能比较直观、形象地表示出组成系统的各个部分间的相互作用关系及其在系统中所起的作用。
与物理系统相比，它能更容易地体现系统运动的因果关系。
13.反馈：把系统的输出信号又返回输入端的做法。
14.把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态，而把被控变量随时间而变化的不平衡状态称为系统的动态、15.平衡是暂时的、相对的、有条件的；不平衡是普遍的、绝对的、无条件的。
16.过度过程:自动控制系统在动态过程中被控变量是不断变化的，这种随时间而变化的过程，称为自动控制系统的过度过程，也就是系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，或者说是自动控制系统的控制作用不断克服干扰的全过程。
《控制系统导学案》
《控制系统》导学案一、导学目标：1.了解控制系统的基本观点和分类；2.掌握控制系统的基本原理和工作过程；3.理解控制系统在各个领域的应用；4.培养学生的分析和解决问题的能力。
二、导学内容：1.控制系统的定义和分类；2.控制系统的基本组成和工作原理；3.控制系统的稳定性分析；4.控制系统在自动化、机械、电力等领域的应用。
三、导学步骤：1.控制系统的定义和分类：控制系统是指能够实现对被控对象进行监测、测量和调节的系统。
根据控制对象的性质和特点，控制系统可以分为连续控制系统和离散控制系统，开环控制系统和闭环控制系统等。
2.控制系统的基本组成和工作原理：控制系统主要由传感器、执行器、控制器和控制对象组成。
传感器卖力收集被控对象的信息，控制器根据传感器反馈的信息进行决策，执行器则根据控制器的指令对被控对象进行调节。
3.控制系统的稳定性分析：控制系统的稳定性是指系统在受到外界扰动时能够保持稳定的能力。
通过对控制系统的传递函数进行分析，可以得出系统的稳定性条件，如系统的增益裕度、相位裕度等。
4.控制系统在各个领域的应用：控制系统在自动化、机械、电力等领域都有广泛的应用。
例如，在自动化生产线上，控制系统可以实现对生产过程的监控和调节；在机械系统中，控制系统可以实现对机械设备的控制和珍爱；在电力系统中，控制系统可以实现对电力负载的调节和分配。
四、导学反思：通过本节课的进修，我们了解了控制系统的基本观点和分类，掌握了控制系统的基本原理和工作过程，理解了控制系统在各个领域的应用。
在以后的进修和工作中，我们要不息提升自己的分析和解决问题的能力，为实现自动化控制系统的发展做出贡献。
S7-1200 PLC应用基础课件第1章 电气控制与PLC基本知识
常用低压电器
第一部分
开关电器
第二部分
熔断器
第三部分
接触器
第四部分
继电器
第五部分
主令电器
5. 主令电器
主令电器
定义
主令电器是自动控制系统中用于发送控制指令的电器。
分类
常用的主令电器有控制按钮、行程开关、接近开关、 光电开关等
5. 主令电器
控制按钮及指示灯
定义：控制按钮是发出控制指令和信号的电器，是一种手动而 且一般可以自动复位的主令电器。
分类
普通控制按钮：用于通常的启动、停止等。
旋转式控制钮：用于选择工作方式。
钥匙式控制钮：为了安全起见，需用钥匙插入方可操作。
紧急式控制钮：控制钮装有突出的蘑菇形钮帽，以便于 紧急操作。
指示灯式控制钮：在透明的按钮内装入指示灯，用作信 号指示等。
5. 主令电器——控制按钮及指示灯
结构和工作原理
控制按钮的结构由钮帽、复位弹簧、 动触点、动断静触点、动合静触点和 外壳等组成。
常用的开关电器有刀开关和低压断路器。
HK2系列刀开关的结构和外形图
刀开关图形及文字符号
1. 开关电器
低压断路器
定义
又称自动空气断路器或称自动空气开关,是一种既有手动开 关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。
分类
单极、双极、三极、四极4种 。
作用
可用于电源电路、照明电路、电动机主电路的分合及保护等 。
常用低压电器
第一部分
开关电器
第二部分
熔断器
第三部分
接触器
第四部分
继电器
第五部分
主令电器
4. 继电器
继电器
定义
管理学基础知识点总结管理学基础知识点
管理学基础知识点总结管理学基础知识点管理学基础知识点汇总1·管理的性质：在一定的组织环境下，对组织中所拥有的资源进行有效的计划，组织，管理，控制，有效的完成组织所既定的目标的过程。
管理的载体是组织;管理的性质就是管理的本质。
管理的重要性：1促进社会经济的发展2促进组织规模的扩大3管理也是一种生产力。
2·管理的职能1计划职能(做什么) 对未来活动的规划和安排2组织职能(怎么做)对员工进行分工，协调;塑造企业文化3领导职能(靠什么)4控制职能(怎么做更有效)对偏差的调整管理流程：计划——组织——管理——控制——计划。
3·管理的二重性1自然属性：合理组织生产力2社会属性：维护和完善生产关系4·管理具有科学性和艺术性，管理艺术性必须建立在管理艺术性之上，管理的艺术性使管理的科学性从理论上升到实践，从抽象上升到具体。
5·管理者定义：在组织中负责对组织资源(人力，物力，财力等)进行计划，组织，管理，控制的等管理活动的人的总称。
(管理者通过协调其他人的活动达到与别人一起或通过别人达到组织的目标)6·管理者按所处层次分1高层管理者(计划，组织，控制职能方面起关键作用)决策角色，概念职能2中层管理者3基层管理者(一线管理者，管理职能比重大，他花在管理职能上的时间比高层管理者多)人际关系角色，技术技能重要管理者按从事的工作领域及专业性分1业务管理者(行业关系领域最密切，对组织目标的实现负直接责任)2行政管理者3财务管理者4人事管理者5营销管理者。
7·管理角色明茨伯格管理者角色理论一，人际关系角色1挂名首脑2领导者3联络者二、信息传递角色1监听者(收集掌握信息)2传播者(内部传递信息)3发言人(向外传递信息)三、决策制定角色1企业家2混乱驾驭者3资源分配者4谈判者在大组织中，资源分配者最重要，企业家最不重要在小组织中，发言人最重要，传播者最不重要高层管理者扮演最重要的角色是决策角色中层管理者在三个角色中平均分配底层管理者主要扮演人际关系角色8·管理者技能1技术技能(业务领域相关专业知识的掌握程度)基层管理者2人际技能高中基同等重要3概念技能(思维技能，做出正确判断，引导组织发展方向)高层管理者9·管理学特点1一般性2历史性3实践性4综合性10·管理学研究对象1生产力方面2生产管理方面3上层建筑方面管理学研究方法1比较研究方法2案例研究方法3实验研究方法4系统科学方法(特点：从全局出发解决管理问题。
机械工程师知识点大全高中
机械工程师知识点大全第一章：机械工程基础知识机械工程是一门研究机械结构、运动原理和能量转换的学科。
作为一名机械工程师，你需要掌握以下基础知识：1.机械结构：了解机械部件的种类和功能，包括齿轮、皮带传动、链传动等。
2.运动原理：掌握刚体运动学与动力学，理解速度、加速度、力和力矩等概念。
3.动力学：了解牛顿定律、动量守恒定律和能量守恒定律，应用于机械系统的分析与设计。
4.热力学：了解热力学基本概念，如热力学定律、热量传递和功的计算等。
5.控制理论：掌握控制系统的基本原理，如反馈控制、PID控制等。
第二章：机械设计与制造机械工程师在设计和制造机械产品时需要具备以下知识点：1.CAD软件：掌握计算机辅助设计软件，如AutoCAD、SolidWorks等，用于进行机械产品的三维建模和装配。
2.制造工艺：了解机械加工的基本工艺，包括铣削、车削、钻孔等，以及焊接、铸造等常见的制造方法。
3.物料力学：了解材料的性能与力学行为，包括弹性力学、塑性力学等，用于材料的选择和设计。
4.结构强度：掌握结构强度与刚度的计算方法，保证机械产品在使用过程中的稳定性和安全性。
5.机械传动：了解各种机械传动装置的原理和设计方法，如齿轮传动、皮带传动等。
第三章：工程图学与工程材料工程图学和工程材料是机械工程师需要熟悉的重要学科：1.工程制图：掌握各种工程图的绘制方法和标准，如平面图、剖视图、装配图等，用于机械产品的设计和制造。
2.工程材料：了解不同材料的性能和特点，如金属材料、塑料材料、复合材料等，用于材料的选择和设计。
第四章：机械工程的应用领域机械工程师的工作涵盖了多个领域，包括但不限于以下几个方面：1.汽车工程：了解汽车结构和动力系统，参与汽车的设计和制造。
2.能源工程：参与能源设备的设计和制造，如燃气轮机、蒸汽发生器等。
3.制造工程：参与制造设备的设计和制造，如机床、数控系统等。
4.机器人技术：了解机器人的原理和应用，参与机器人系统的设计和控制。
自动控制原理 第1章_自动控制系统的基础知识
第1章 自动控制系统的基础知识
教学重点
了解自动控制系统的基本结构和特点及其 工作原理； 了解闭环控制系统的组成和基本环节； 掌握反馈控制系统的基本要求－稳定性、 动态和稳态性能指标； 学会自动控制系统的类型及本质特征。
●
1.2 自动控制系统的基本原理
1.自动控制系统的基本概念
自动控制：没有人的直接干预，利用控制装置使被控对 象（如生产设备）的工作状态或被控制量按照预定的规 律运行。 ● 自动控制系统：实现上述自动控制的目的，由相互联系 和制约的各部件组成的具有特定功能的整体称为自动控 制系统。
●
2.自动控制系统的组成
教学难点
自动控制系统的基本工作原理，自动控制 系统的结构及特点、组成和基本环节，自 动控制系统的性能指标，自动控制系统的 类型。
概述：在人类社会走向信息化的今天，计算机、 通信、信息处理技术的发展对社会经济以及人类 生活产生了巨大影响。其中，自动控制作为一种 技术手段已经广泛地应用于工业、农业、国防以 及日常生活和社会科学的各个领域。 自控理论：自动控制理论就是研究自动控制共同 规律的科学技术，自动控制原理仅是工程控制论 中的一个分支，是研究控制系统分析和设计的一 般理论。 本章内容：本章是自动控制技术及应用的基础， 主要介绍自动控制的基本原理和概念，自动控制 系统的组成和分类，以及自动控制系统的性能指 标等。
●
2.现代控制理论
●
● ●
研究对象：多输入－多输出系统（线性定常或非 线性时变） 研究方法：状态空间方法 代表人物：庞特里亚金（极大值原理）、贝尔曼 （动态规划原理）、卡尔曼（卡尔曼滤波）等
3.大系统理论和智能控制
SPC基本知识
受控
不受控
可接受
1类
3类
不可接受
2类
4类
2类过程虽然受控，但因为普通原因造成过大的变差而不能满足规范要求。
3类过程可接受，但存在变差的特殊原因，一般情况下要设法找出原因并消除之。
4类过程既不受控，又不可接受。应减少变差的普通原因和特殊原因。
在某些情况下，顾客允许3类过程运行。例如特殊原因已查明，具有一定的稳定性，采取措施所发生的成本比顾客获得的利益大等。
3.四类过程
过程能力与规范无关。顾客更关心的是过程的输出是否满足规范的要求。满足则可接受，否则不可接受。（关于能力与规范的关系可以用能力指数描述，以后再介绍）。
过程是否受控和是否满足规范要求是两个不同的问题。下面将过程按此分成4类（见表3-1）：
1类过程是理想的，它受控且满足
规范要求。
表3－1
是否受控
二、收集数据
1.选择子组容量、频率、子组数
合理子组的确定将决定控制图的效果
①在 -R控制图中，子组的容量是恒定的。在过程研究初期n取4～5，通常取2～5件连续生产的产品。这样的子组反映的是在很短时间内、非常相似的生产条件下生产出来的产品，因此，子组内的变差主要应是普通原因造成的。这些条件不满足，就不能有效地区分出变差的特殊原因。
2.计量型数据控制图分类
表3-2列出计量型数据控制图的种类及其应用范围。
表3-2
类型
优点
应用
均值－极差图 -R
较简便，对子组内特殊原因较敏感
广泛
均值－标准差图 -S
S较R更准确有效，尤其在大样本容量时
计算机实时记录样本容量大
中位数图 -R
用 代替 ，直接描点，不用计算，最为简便
过程控制系统第一章
锅筒
FT
开环控制的优点：
控制及时，对较频繁的主要扰
动起到补偿效果。 缺点：仅在蒸汽扰动信号对液 位有影响时，才进行补偿，对 其他影响液位的扰动无控制作 用，不能保证液位无误差。
35
FFC
省煤器
给水
开环的液位控制系统
1.2 过程控制系统简介—控制系统的组成
比较机构：比较设定值 根据偏差的正负、大小 接收控制器的输出，相 与测量值并输出其差值 及变化情况，按预定规 应地改变操纵变量 扰动 f(t) 律给出控制作用 控制器
息称为输出信号。上一环节的输出信号就是下一环节的输入信号。
6
控制理论的发展过程
复杂的工业过程难于推广现 代控制理论
大系统理论 主要方法：现代控制理论与系统理论相结合
无法广泛应用于工业过程控 制
智能控制 主要方法：人工智能（专家系统；模糊控制；人工神经网 络控制）与自动控制的结合
7
1.1 控制理论与过程控制系统的发展状况
过程控制发展概况
• 20世纪40年代前后，处于手动状态，从50年代前后开 始，划分为如下几个阶段： • 50年代前后——第一阶段，实现了仪表和局部自动化， 主要特点： (1) 仪表为气动式，普遍采用基地式仪表和部分单元组 合仪表； （2）单输入单输出系统； （3）被控参数主要是温度、压力、流量、液位； （4）控制的目的是保证参数稳定，消除或减小扰动； （5）控制理论：频率法和根轨迹法。
18
智能交通物联网
19
1.2 过程控制系统简介
请描述一下驾驶员如何驾驶汽车？
20
1.2 过程控制系统简介
• 请描述一下家庭热水器如何工作？
温度调节装置
控制器
加热棒
自动控制原理基本知识测试题
ξ ）和（自然振荡角频率 n ）。
0 、 0＜ ＜ 1、 1 和 ＞ 1 称为（ 无 ）阻尼、（ 欠 ）阻尼、
（ 临界 ）阻尼和（ 过 ）阻尼。工程上习惯于把过渡过程调整为（ 10. 超调量仅由（ ξ 值 ）决定，其值越小，超调量（ 越大 ）。
欠 ）阻尼过程。
11. 调节时间由（ ξ ）和（
n ）决定，其值越大，调节时间（
第一章 自动控制的一般概念
一、填空题
1. （ 稳定性 ）、（快速性 ）和（ 快速性 ）是对自动控制系统性能的基本要求。
2. 线性控制系统的特点是可以使用（
叠加 ）原理，而非线性制系统可分为（
定值 ）控制系统、 （ 随动 ）控制系统和（ 程序 ）控制系统。
动态关系 ）的数学表达式。
2. 常用的数学模型有（ 微分方程 ）、（ 传递函数 ）以及状态空间表达式等。
3. （ 结构图 ）和（ 信号流图 ），是在数学表达式基础演化而来的数学模型的图示形式。
4. 线性定常系统的传递函数定义：在（零初始）条件下，系统的（输出）量的拉氏变换与（输入）量拉氏变换之比。
5. 系统的传递函数完全由系统的（
D. 系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类
2. 以下关于传递函数的描述，错误的是（
B）
A. 传递函数是复变量 s 的有理真分式函数
B. 传递函数取决于系统和元件的结构和参数，并与外作用及初始条件有关
C. 传递函数是一种动态数学模型
D. 一定的传递函数有一定的零极点分布图与之相对应
1
3. 以下关于传递函数局限性的描述，错误的是（
B ）。
A. 被控对象 B. 被控变量 C. 控制器 D. 测量变送器
10. 自动控制系统不稳定的过度过程是（
第1章 信号与系统的基本知识
f1(t) ，sin(2t) cos(3t)
为周期信号，其周期为T1和T2的最小公倍数 2（ 2T1或3T2）。
cos(2t) 和 sin(t)的周期分别为
由于
K T1 T2 2
为无理数，故
T1
2 1
T2
2 2
2
f2(t) sin(t) cos(2t) 为非周期信号。
X
2. 系统的描述
第 9
页
• 系统可用数学模型和方框图来表示。
• 一个系统可以用一个矩形方框图简单地表示，方 框图左边为输入x(t)，右边为系统的输出y(t)，方 框表示联系输入和输出的其他部分，是系统的主 体。
• 系统的组合连接方式有串联、并联及混合连接。
• 连续系统可以用一些输入输出关系简单的基本单 元（子系统）连接起来表示。这些基本单元有加 法器、数乘器（放大器）、积分器。
ay1(t) by2 (t)
和 y1(t) T[x1(t)] y2 (t) T[x有2 (t：)] （1.3.1）
• 式中a、b为任意常数，该式具有满足叠加性和（或齐次性）的特 点。不满足该式的为非线性系统。
• 线性系统具有“零输入产生零输出”的特性，可以由此判断是否 为线性系统。
• “信息（information）”，它是信息论中的一个术语。通过各 种消息的传递，使人们获取各种不同的信息。因此，通俗的 说，“信息”是指具有新内容、新知识的“消息”。为了有 效地传播和利用信息，常常需要将信息转换成便于传输和处 理的信号。在本课程中对“信息”和“消息”两词不加严格 区分。
• “信号（signal）”也称为“讯号”，是运载消息的工具，是 消息的载体，“消息”通过“信号”表现出来。也就是说： “信号”是“消息”的表现形式与传送载体。“信号”是反 映“信息”的各种物理量，是系统直接进行加工、变换和处 理的对象。
自动控制基础知识.详解ppt课件
双位控制的特点：控制器只有最大和最小两个输出值，执 行器只有“开”和“关”两个极限位置。被控对象中物料 量或能量总是处于不平衡状态，被控变量总是剧烈振荡， 得不到比较平衡的控制过程。
认识到了 贫困户 贫困的 根本原 因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
（2）主要特点： 从信号传送来看，输出量经测量后回送到输入端，回送的
信号使信号回路闭合，构成闭环，即为负反馈。 从控制作用的产生看，由偏差产生的控制作用使系统沿减
少或消除偏差的方向运动。——偏差控制
认识到了 贫困户 贫困的 根本原 因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
二、比例控制
定义：使被控量的偏差量与调节阀的开关量对应起来，如 图1.15所示的系统，当液面高于给定值Lo后，阀门不是全 关，而是关小，液面越高，阀关得越小；反之．液面低于 给定值Lo，阀也不是全开，而是开大，液面越低，阀开得 越大。例如，液面低于给定值Lo的10％时，则调节信号也 能使阀门开大10％。这样当对象负荷变化时，调节作用就 会与之相适应。这种控制器的输出与被控量的偏差值成比 例的调节方式称为比例控制，又称P控制。
认识到了 贫困户 贫困的 根本原 因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
被控量——输出量 给定量——输入量
给定输入：决定系统输出量的变化 规律或要求值
扰动输入：系统不希望的外作用
第1章PLC基础知识
1.2.1 PLC的组成
1.中央处理器 (CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU通过 数据总线、地址总线、控制总线和电源总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源 相连接。 CPU按照PLC内系统程序赋予的功能指挥PLC控制系统完成各项工作任务。 2.存储器 PLC内的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和数据等。 3.接口 输入输出接口是PLC与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接口电路。PLC的 输入接口有直流输入、交流输入、交直流输入等类型；输出接口有晶体管输出、晶闸 管输出和继电器输出等类型。晶体管和晶闸管输出为无触点输出型电路，晶体管输出 型用于高频小功率负载、晶闸管输出型用于高频大功率负载；继电器输出为有触点输 出型电路，用于低频负载。 4.编程器 编程器作用是将用户编写的程序下载至PLC的用户程序存储器，并利用编程器检查、 修改和调试用户程序，监视用户程序的执行过程，显示PLC状态、内部器件及系统的 参数等。 5.电源 PLC的电源将外部供给的交流电转换成供CPU、存储器等所需的直流电，是整个PLC 的能源供给中心。PLC大都采用高质量的工作稳定性好、抗干扰能力强的开关稳压电 源，许多PLC电源还可向外部提供直流24V稳压电源，用于向输入接口上的接入电气 元件供电，从而简化外围配置。
根据 PLC 梯形图程序“先左后右，先上后下”扫描原则进行逐句扫描。但遇 到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。当指令中涉及 输入、输出状态时，PLC 就从输入映像寄存器“读入”上一阶段采入的对应输入端 子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件 (“软继电器”)的当前状态。然后， 进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每 一个元件(“软继电器”) 的状态会随着程序执行过程而变化。
plc基础知识课件(共92张)
2．发展智能模块
•
智能模块是以微处理器为基础的功能部件，其CPU和PLC的CPU并行工作，占用
PLC的机时很少，有利于提高PLC扫，使PLC在实时精度、分辨率、人机对话等方面得到进一步的改善和提高。
• 3．外部诊断功能
•
在PLC控制系统中，80%的故障发生在外围，能快速准确地诊断故障将极大地
可编程序控制器的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。 这种编程方法很有规律，容易掌握。对于复杂的控制系统， 梯形图的设计时间比继电器系统电路图的设计时间要少得多。
（6）维修工作量小，维修方便
第11页，共92页。
可编程序控制器的故障率很低，且有完善的自诊断和显示 功能。可编程序控制器或外部(wàibù)的输入装置和执行机构发生 故障时，可以根据可编程序控制器上的发光二极管或编程器提 供的信息迅速地查明产生故障的原因，用更换模块的方法迅速 地排除故障。
• 6. 通信联网
•
把PLC作为下位机，与上位机或同级的可编程序控制器进行通信，可完
成数据的处理和信息的交换，实现对整个生产过程的信息控制和管理，因此
PLC是实现工厂自动化的理想工业控制器。
第14页，共92页。
1.1.4可编程序控制器的发展趋势
1．增强网络通信功能
PLC将具有计算机集散控制系统(DCS)的功能。网络化和增强通信能力是PLC 的一个重要发展趋势。
（2）PLC的分类 为了适应不同工业生产过程的应用要求，可编程序控制器能够
处理的输入/输出信号数是不一样的。一般
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将一路信号叫做一个点，将输入点数和输出点数的总和称为 (chēnɡ wéi)机器的点。按照I/O点数的多少，可将PLC分为超小 (微)、小、中、大、超大等五种类型。如表1-1所示。
DCS控制系统基础知识
DCS控制系统
2013
内容提要
第一章 DCS控制系统 DCS控制系统简述 DCS控制系统的发展史 CENTUM-CS3000控制系统的构成及字母代号 DCS控制系统的特点 第二章 简单控制系统 概述 简单控制系统的几大参数 三种控制器的比较
内容提要
第三章 复杂控制系统 概述 串级控制系统 前馈控制系统 比值控制系统 分程控制系统 选择控制系统 三冲量控制系统 第四章 过程控制系统 -控制系统的投运 控制系统操作中的常见问题
集散型控制系统的体系结构
操作站、工程师站和上位计算机构成集中管理部分；现场监测站、现场控制站构成分散控制部分；通信网络是连接集散系统各部分的纽带,是实现集中管理、分散控制的关键，
第三节 CENTUM-CS控制系统的构成字母代号
CENTUM-CS系统构成
第三节 CENTUM-CS控制系统的构成及字母代号
第四节 串级控制系统
例：联合尾气焚烧炉炉温控制
第二节 串级控制系统
串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器,前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定,后一个调节器的输出送往调节阀， 前一个调节器称为主调节器,它所检测和控制的变量称主变量 主被控参数 ,即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器,它所检测和控制的变量称副变量 副被控参数 ,是为了稳定主变量而引入的辅助变量， 整个系统包括两个控制回路,主回路和副回路，副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成， 一次扰动：作用在主被控过程上的,而不包括在副回路范围内的扰动， 二次扰动：作用在副被控过程上的,即包括在副回路范围内的扰动，
调节通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有余差的系统，
FMEA基础知识学习
2
无
没有影响
1
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第二章 产品设计FMEA(DFMEA)
2.6 失效模式重要程度等级
●指出产品特性的重要性。 ●凡是识别为特殊特性，需要特殊过程控制的应当以适当
的符号在此栏中标识，使用顾客规定的符号，并在建议 栏中说明。
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第二章 产品设计FMEA(DFMEA)
2.6 失效模式重要程度等级 特殊特性： ●显著影响安全和政府法规符合性的特性； ●显著影响顾客满意的特性。
●要减少失效的严重度级别数值，只能通过修改设计来实现。 ●严重度的评分采用1-10分制。
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严重度评估
后果
判定准则：后果的严重度
S
无警告的 非常严重的失效形式。在没有任何失效预兆的情况下 １0 严重危害 影响到电池安全使用或违反了政府法规。
有警告的 非常严重的失效形式。在具有预兆的情况下影响到电 9 严重危害 池安全使用或违反了政府法规。
●一个零部件的功能往往是多项的，这种情况下， 必须把所有的功能全部列出，不能遗漏。
●列出完成这些功能的重要的环境条件。 ●列出设计要求的寿命。 ●以上要求尽可能给出可度量的要求。
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第二章 产品设计FMEA(DFMEA)
2.2 系统/子系统/零部件的功能（续2）
●除满足最终顾客的要求而确定的功能外，还要考 虑满足直接顾客和中间顾客的要求。其中可制造性 和装配性的要求尤为重要。
下游程序以及总体系统的后果； FTA由系统的失效模式入手，分析造成该系统失效的原因。 ◇FMEA是沿着由下而上的分析途径， FTA是沿着由上而下的分析途径。
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第一章 概论 ● FMEA的种类
按其领域分成以下几种： SFMEA ---- 系统FMEA DFMEA ---- 产品FMEA PFMEA ---- 过程FMEA AFMEA ---- 应用FMEA SFMEA ---- 服务FMEA PFMEA ---- 采购FMEA
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即使偏差e增大。 负反馈是指经反馈能减弱闭环系统输入效应，
即使偏差e减小。
三、反馈控制系统的分类 按给定值的变化规律分类方法： 1、定值控制系统
系统的给定值是恒定不变的，为某个确 定值，则该系统称为定值控制系统。
例如主锅炉水位与蒸汽压力控制系统，
2、评定控制系统动态过程品质的指标
在阶跃信号输入时，被控量变化的动态过程 有以下四种：
（1）发散振荡过程 （2）等幅振荡过程 （3）单调过程（非周期过程） （4）衰减振荡过程
2、评定控制系统动态过程品质的指标 过程曲线
若e ＞ 0，则说明测量值低于设定值，称为正偏差；
若e ＜ 0，则说明测量值大于设定值，称为负偏差；
若e ＝ 0，则说明测量值等于设定值，称为无偏差。
在实际应用中，调节器一般有位式调节器、比例调节器、比 例积分调节器、比例微分调节器和比例积分微分调节器等五 种，根据控制对象特性的不同及对被控量控制精度的要求， 控制系统可选用不同调节作用规律的调节器。
二、自动控制系统传递方框图
（1）环节 任何环节输出量的变化取决于输入量的
变化及环节的特性，而输出量的变化不会影 响输入量。
（2）扰动 引起被控量变化的一切因素称为扰动或 扰动量， 扰动可分为两类：外部扰动、基本 扰动。
（3）闭环系统 反馈控制系统必定是闭环系统。
（4）反馈 被控量的变化经测量单元又反送到调节器的
2、评定控制系统动态过程品质的指标 反馈控制系统的扰动形式是随机的，
很难用一个数学表达式来精确地描述， 但可以归纳为四种扰动形式：
① 阶跃形式、② 线性形式、③脉冲形式、
④正弦形式。
2、评定控制系统动态过程品质的指标
为了便于分析和研究反馈控制系统的性能， 通常以阶跃信号作为系统的给定值或扰动，因为 阶跃信号是反馈控制系统一种最常见的输入信号， 而且不论是作为给定值或者扰动量，对系统是最 严重的冲击，最容易引起系统发生不平衡状态
第一章 船舶反馈控制系统的基础
第一节 反馈控制系统的基本概念 一、反馈控制系统的组成
例1、辅锅炉水位自动控制系统 例2、主机冷却水温度自动控制系统
主机冷却水温度自动控制系统示意图
A. 眼睛把调节结果传递给大脑的过程就叫做反馈。显而易 见，正因为利用了反馈，控制的最终目标才能得以实现。
B.在自动控制过程中，由于不需要人来干预控制过程，因 此必须采用相应的自动化仪表来代替人的功能器官。比如 可用温度传感器和变送器来代替人的眼睛，随时测量冷却 水的实际温度并把该值送给调节器。调节器代替人的大脑 ，并对冷却水实际温度进行分析和计算，然后输出控制信 号给执机构。执行机构代替人的双手，改变三通调节阀的 开度。不论是手动控制，还是自动控制，反馈的作用都是 存在的。我们把包含反馈作用的控制过程称为反馈控制过 程。
柴油机气缸冷却水温度控制系统，燃油粘度 控制系统，发电机的原动机转速控制系统等 都属于定值控制系统。
三、反馈控制系统的分类
2、程序控制系统 系统的给定值是变化的，而且是按人们事
先安排好的规律进行变化，则该系统称为程序 控制系统。
例如船舶主机遥控系统中的转速控制，其 给定值就是按车钟设定转速的预定发送速率规 律而变化的。
（4）执行机构
执行机构的输入量是调节单元输出的控 制信号，执行机构的输出量是调节阀的开度。 调节单元输出的控制信号经执行机构直接改 变调节阀的开度，从而可改变流入控制对象 物质或能量流量，使之能符合控制对象负荷 的要求，被控量会逐渐回到给定值或给定值 附近。
反馈控制系统的组成
以上四个基本单元在组成反馈控制系统中是 缺一不可的。但对于一个完整的反馈控制系统， 一般还设有显示单元，用来指示被控量的给定值 和测量值。同时，对气动控制系统来说，应设有 气源装置和定值器；对电动控制系统尚元
调节单元是指具有各种调节作用规律的调节器。 把运行参数所希望控制的最佳值叫给定值，用 r 表示； 被控量的测量值用 z 表示。把被控量的测量值偏离给 定值的数量叫偏差值，用 e 表示,显然，e = r - z 。
调节器首先接收测量单元送来的被控量的测量信号，
并与被控量的给定值相比较得到偏差信号，再根据偏差
三、反馈控制系统的分类
3、随动控制系统 系统的给定值是任意变化的，且变化规律
是事先无法确定的系统，则该系统称为随动控 制系统。
例如自动舵的随动操舵系统，其舵角给定 值完全取决于当时的航行情况。
四、自动控制系统的动态过程
1、动态过程特点 系统从受到扰动开始到被控量稳定在新稳态值，
系统达到新的平衡状态的过程，也就是被控量随时间 的变化规律，称为动态过程（过渡过程）。
控制对象，转速是被控量。
（2）测量单元 测量单元的作用：检测被控量的实际值，并
把它转换成标准的统一信号，该信号叫被控量的 测量值。
在气动控制系统中，其统一的标准气压信号 是0.02～0.lMPa；在电动控制系统中，其统一的 标准电流信号是0～10 mA或4～20mA。
在温度自动控制系统中，测量单元采用温度 传感器和温度变送器；在压力自动控制系统中， 测量单元采用压力传感器和压力变送器；在锅炉 水位自动控制系统中，测量单元采用水位发讯器 （参考水位罐）和差压变送器。
信号的大小和方向（正偏差还是负偏差），依据某种调
节作用规律输出一个控制信号，对被控量施加控制作用，
直到偏差等于零或接近零为止。
（3）调节单元
在反馈控制系统中，一般把被控量的希望值称为设定值，被 控量的测量值与设定值之间的差值称为偏差值。若将设定值 表示为r，被控量的测量值表示为z，偏差表示为e，则有
C.组成一个反馈控制系统，必须有四个最基本的环节，即 控制对象、测量单元、调节单元和执行机构。
（1）控制对象 控制对象是指所要控制的机器、设备或装
置。把所要控制的运行参数叫做被控量。 在锅炉水位自动控制系统中，锅炉是控制
对象，水位是被控量。 在柴油机冷却水温度自动控制系统中，淡
水冷却器是控制对象，冷却水温度是被控量。 在柴油机转速自动控制系统中，柴油机是