第3章--直接数字控制器
建筑设备自动化 第2版第3章
1.按使用能源分类 电动仪表 以电作为能源及传送信号的仪表,传送距离远,便于与 计算机配合,在生产自动化中被广泛应用； 电动仪表又分为电气(又称电动机械)式和电子式两大 类。 液动仪表 液动仪表的能源是水或油； 液动仪表具有推力大、动作平稳、作用可靠等特点, 但附加设备多,目前已不常使用。 自力式自动控制仪表 不需要附加能源,只是传感器从被控介质中取得能量,就足 以推动执行器动作。
电动执行机构的种类：一般可分为直行程、角行程和多 转式。 电动执行机构一般可接收来自控制器的两种信号:一是模 拟信号AO;另一种是断续的开关信号,即两个DO信号；有的 执行机构带有阀位信号,可通过通信集中显示。
2.调节阀
分类 电动调节阀以阀芯形式分类：有平板形、柱塞形、窗口形 和套筒形等； 电动调节阀以阀座或进出口分类：、有直通双座阀、直通 单座阀和三通调节阀。
位置型PID控制系统原理图
3.可编程序控制器(PLC)
PLC一种数字运算的电子操作系统,专门用于工业环境 的控制。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执 行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数运算等操作 指令,并通过数字式和模拟式的输入、输出信号,控制各 种生产过程。 PLC与计算机控制系统的组成 相似,也具有中央处理器、存储 器、输入输出接口、电源等
位式输出的补偿式控制器 一般使用的断续输出的三位PI补偿控制器。 室外温度补偿式控制器原理：在夏季工况,室温给定值能 自动地随着室外温度的上升按一定比例关系而上升。这样, 既可以节省能量,又可以消除由于室内外温差大所产生的冷 热冲击,从而提高舒适感。在冬季工况,当室外温度较低时, 为了补偿建筑物冷辐射对人体的影响,室温给定值将自动随 着室外温度的降低而适当提高。
第3章机电一体化系统执行元件-文档资料
噪声久磁铁、定子用软磁钢制成
8) 定子上绕组通电建立的磁场与永久磁铁的恒定磁场相互吸 引与排斥产生转矩
电方式有关。
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3)矩－频特性曲线：步进电动机在连续运行 状态下，电磁转矩随控制频率的升高而逐步 下降。这种电磁转矩与控制频率之间的变化 关系称为矩－频特性。 4) 空载起动频率（空载突跳频率，fq）：在 空载状态下，转子从静止状态能够不失步地 起动时的最大控制频率。反映电动机跟踪的 快速性。负载惯量增加 fq 5) 最高连续运行频率fmax： 步进电动机在额定状态下不丢步地连续 运行时所能接受的最高控制频率。 fmax fq
4. 液压式 先将电能变换成液压能并用电磁阀改变压力油的流向，从而 时液压执行元件驱动运行机构运动。
5. 气压式 气压式执行元件除了用压缩空气作工作介质外，与液压式执 行元件无什么区别 代表性的气压执行元件有气缸、气压马达等
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执行元件的特点及优缺点
种 特点 类
优点
缺点
电 可使用商用电源；信 操作简便；编程容 瞬时输出功率大；过载
六、步进电动机的驱动
1. 步进电动机的运行特性与配套使用的驱动电源有密切关系。 2.驱动电源由脉冲分配器和功率放大器等组成 P.99图3.11 3.脉冲分配器：步进电动机的各相绕组必须按一定的顺序通电才
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二、机电一体化系统对控制用电动机的基本要求
1. 性能密度大（功率密度、比功率大）
功率密度：PG=P/G (W/N) 对于起停频率低（如几十次/分）、但
要求低速平稳和扭矩脉动小，高速运行时振动、噪声小，在整个
计算机控制系统课后习题答案1
第一章课后参考答案1-1简述计算机控制系统的控制过程。
计算机控制系统的控制过程可以归纳为以下三个步骤：1)实时数据采集：对被控量进行采样测量，形成反馈信号；2)实时控制计算：根据反馈信号和给定信号，按一定的控制规律，计算出控制量；3）实时控制输出，向执行机构发出控制信号，实现控制作用。
1-2什么是实时性？有哪些因素影响系统的实时性？硬件：1）控制器计算速度2）传感器采集速度3）执行器反应时间4）A/D、D/A转换速度软件：1）操作系统调度2）中断响应处理方式（包括定时器）3）延时函数的设置实时性：即信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内即时完成的，超出这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
1-3计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分作用是什么？计算机的硬件主要包括主机、输入输出通道和外部设备。
主机：主机是计算系统的核心，通过接口向系统的各个部分发出各种指令，对被控对象进行检测和控制。
输入输出通道：输入输出通道是计算机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成计算机可以接收的数字信号，过程输出通道把计算机输出的控制命令和数据，转化成可以对生产对象进行控制的的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
外部设备：外部设备是实现计算机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备（操作台）、输入输出设备（磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等）和外存贮器，其中操作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容，还应有按键或开关，完成系统的启、停等功；操作台还要保证操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能。
1-4计算机控制系统的软件由哪几部分组成？各部分作用是什么？计算机控制系统软件分为系统软件、应用软件及数据库。
系统软件是有计算机生产厂家提供的专门用来使用和管理计算机的程序。
对用户来说，系统软件只是用来开发应用软件的工具，不需要自己设计。
计算机控制技术(曹立学)1-4章 (1)
第1章 绪论
2. (1) 串级调节。 在简单调节回路中， 选取干扰影响特别 明显的一个中间变量， 附加一个调节器， 组成内调节回路 (或副调节回路) ， 用来初步克服干扰的影响， 同时用原回 路(称主回路) 中的调节器(主调节器) 的输出作为副调节器的 给定值， 使副调节器跟随此值达到进一步的精细调节。 这是 用一个内回路对主要干扰影响进行初调的控制系统。
第1章 绪论
3. 设备管理系统可以提供设备自身及过程的诊断信息、 管 理信息、 设备(包括智能仪表)运行状态信息、 厂商提供的设 备制造信息。 例如， Fisher Rosemoune公司推出的AMS管理 系统， 它安装在主计算机内并完成管理功能， 可以构成一个 现场设备的综合管理系统信息库， 在此基础上实现设备的可 靠性分析以及预测性维护， 将被动的管理模式改变为可预测 的管理维护模式。 AMS软件是以现场服务器为平台的T型结构， 在现场服务器上支撑模块化， 功能丰富， 为用户提供一个图 形化界面。
第1章 绪论
DDC控制系统中常使用小型计算机或微型机的分时系统来 实现多个点的控制功能。 实际上属于用控制机离散采样， 实 现离散多点控制。 这种DDC计算机控制系统已成为当前计算机 控制系统中的主要控制形式之一, DDC系统原理图如图1.2所示。
第1章 绪论 图 1.2 DDC系统原理图
第1章 绪论
第1章 绪论
(4) 分程调节。在需用不同的手段分阶段地控制一个参数 时， 采用这种调节。 例如:一个反应器的温度调节， 在正常 温度范围内用水冷却即可， 但温度达高限后需用冷冻水冷却， 低于低限时需用蒸汽加热， 方能保持正常反应。 满足这种需 要的调节称分程调节。 在分程调节中， 由一个测量元件、 一 个调节器及三个调节阀组成系统， 由三个调节阀分别控制冷水、 冷冻水和蒸汽的流量。 冷水阀通常调整到当温度在低限时全关， 高限时全开； 冷冻水阀在温度高限时全关， 温度超过高限时 开启； 蒸汽阀在温度低限时全关， 再低时开启。 为了避免冷 水阀及冷冻水阀在超高限时同时开启， 还要增加一个冷水阀超 高限自动关闭装置， 这样就可以进行分程调节了。 分程调节 系统的调节质量类似简单调节， 若需提高， 宜采用串级调节、 前馈调节等改进措施。
第四章建筑设备监控系统
一、建筑设备自动化系统BAS的概念和组成：
1、建筑设备自动化系统（BAS ）有广义BAS
和狭义BAS两个概念 2、国家标准GB/T50314—2000《智能建筑设计 标准》定义 广义BAS 为建筑设备自动化系统（建筑设备管理BMS）
狭义BAS为建筑设备监控系统
图示如下：
注：1）除DI, DO, AI, AO外，有的控制器上输入 输出接口使UI, UO —通用输入，输出。既可输入出 数字信号或模拟信号。 2）不同厂家控制器的操作面板、外观不同，技术 要求及规格也有所不同。 （二）DDC的主要功能包括以下几个方面： (1) 对第三层的数据采样设备进行周期性的数据采 集。 (2) 对采集的数据进行调整和处理(滤波、放大、转 换)。 (3) 对现场采集的数据进行分析，确。“数字”的含义是指该控制器利用数字 电子计算机来实现其功能要求。 “直接”意味着该装 置在被控设备的附近，无需再通过其他装置即可实现上 述全部测控功能。因此， DDC 实际上也是一个计算机， 它应具有可靠性高、控制功能强、可编写程序等特点， 既能独立监控有关设备，又可通过通信网络接受来自中 央管理计算机的统一控制与优化管理。 （一） DDC支持的监控点——DDC能够支持以下不同性 质的监控点： (1) 模拟量输入(AI)； (2) 开关量输入(DI)； (3) 模拟量输出(AO)； (4) 开关量输出(DO)。
4.交通管理系统
停车场综合管理系统 垂直升降和手扶电梯系统 P58：表4-1，甲、乙、丙级智能建筑规定的建筑设备监 控内容 三、建筑设备监控系统的体系结构 1、早期——集中式监控系统 建筑设备多而散，集中式监控系统实现困难且不可靠。
2、DCS控制系统 建筑设备监控系统一般均采用 DCS控制系统；目前， 国内外制造厂或系统集成商几乎无一例外均采用集散控 制系统。 （1）集散式控制系统的优点： a：易于实现，方便施工，节约材料且分散危险 b：实现系统整体优化管理 （2）典型的集散式控制BAS系统结构图—— P64图4-1 现场控制器采用DDC （3）市场上成套的DCS控制系统典型产品 a. 国产化“第一代楼宇自控系统”（BAS—V2000）
(完整版)于海生---微型计算机控制技术课后习题答案(给学生)
第一章计算机控制系统概述习题及参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
微型计算机控制技术(第2版)讲解
@输出结果根据各环节的品质状况及系统所处环境有多种多
样。
信息工程学院
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系统工作状态过渡过程的测试是通过系统响应特定输入信号 （或叫试验信号）来进行的。 阶跃信号常用的测试信号，如图1-4所示。 系统进入稳态的过渡过程及其工作特性如图1-5所示。
r(t)
1(t)
图1-4 单位阶跃输入信号
y(t) δP
特别申明：不参加实验或实验考核不及
格者不提供理论考试试卷，
强行参考者不予成绩评定。
信息工程学院
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第1章 绪 论
本章学习提要
（1）计算机控制技术经历的发展阶段；
（2）控制系统基本概念： 1. 常用概念术语， 2．常见系统术语 。
（3）控制系统5种典型工作特性 。
（4）微机控制系统体系结构：控制器和比较环 节由微型计算机取代，这是划时代的进步；。
（3）接口 在微型计算机控制系统中一般存在三类不同功能的接口，
一类介于主机与过程通道之间，用于主机与过程通道交换数字信息；
二类介于主机与交互通道之间，用于主机与交互通道交换数字信息；
三类介于主机与微机I/O设备之间，用于主机与微机I/O设备交换数字信息，在多 微机互联的微型计算机控制系统中，多微机可互按I/O设备管理。
校正环节
- yCF（t）
u（t） 执行环节 反馈环节
扰动信号 y（t）
被控对象
图1-3 闭环控制系统抽象结构图
实际控制系统除存在内外扰动外，还有系统自身存在的逻辑
死区、响应惯性等影响系统的控制效果。
当输入信号作用到系统之后，在系统的输出端并不能马上得
到响应，而只有当偏差信号大到一定程度时，系统才有输出。
《智能建筑工程质量验收规范》(GB_50339)
中华人民共和国国家标准智能建筑工程质量验收规范GB 50339 1 总则1.0.1 为了加强建筑工程质量管理，规范智能建筑工程质量验收，保证工程质量，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于建筑工程的新建、扩建、改建工程中的智能建筑工程质量验收。
1.0.3 智能建筑工程实施中采用的工程技术文件、承包合同文件对工程质量验收的要求不得低于本规范的规订。
1.0.4 本规范是根据国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300规定的原则编制的，执行本规范时应与之配套使用。
1.0.5 智能建筑工程质量的验收除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
2 术语和符号2.1 术语2.0.1 建筑设备自动化系统(BAS)building automation system将建筑物或建筑群内的空调与通风、变配电、照明、给排水、热源与热交换、冷冻和冷却及电梯和自动扶梯等系统，以集中监视、控制和管理为目的构成的综合系统。
本规范所用建筑设备监控系统与此条通用。
2.0.2 通信网络系统(CNS)communication network system通信网络系统是建筑物内语音、数据、图像传输的基础设施。
通过通信网络系统，可实现与外部通信网络(如公用电话网、综合业务数字网、互联网、数据通信网及卫星通信网等)相联，确保信息畅通和实现信息共享。
2.0.3 信息网络系统(INS)information network system信息网络系统是应用计算机技术、通信技术、多媒体技术、信息安全技术和行为科学等先进技术和设备构成的信息网络平台。
借助于这一平台实现信息共享、资源共享和信息的传递与处理，并在此基础上开展各种应用业务。
2.0.4 智能化系统集成(ISI)intelligent system integrated智能化系统集成应在建筑设备监控系统、安全防范系统，火火自动报警及消防联动系统等各子分部工程的基础上，实现建筑物管理系统(BMS)集成。
关于直接数字控制器在楼宇自控空调系统的调试研究
关于直接数字控制器在楼宇自控空调系统的调试研究摘要：暖通系统采用简便灵活的直接数字控制器，既保证了系统保证了系统的舒适，又保证了系统运行的高效性、节能减碳效果。
文章结合自己多年的工程实践，系统地介绍了建筑智能控制系统中DDC控制器的调试方法，以期为业界提供一些有益的参考。
关键词：DDC控制器：楼宇自控；调试；研究在当代的高层商务楼中，为提高居民生活和办公的舒适度，一般都安装有制冷机组、冷冻循环水泵、冷却塔、空调机组等暖通空调机电设备，这些设备的耗能约占整个建筑物能耗的1/2[1]。
所以，在满足日常工作和日常工作需要的前提下，将自动控制系统中的人工智能技术应用到建筑空调系统中。
在建筑楼宇自动控制系统中，DDC（直接数字控制器）是一种可以对大楼内的空调设备和辅助设施进行高效地管理与控制的装置，从而保证暖通系统保持稳定、良好的工作条件，既能保障人们生活和办公的舒适性，也能提高设备的使用寿命和实现节能环保的目标。
在建筑的楼宇自动控制系统的调试中，因为它是一项复杂的工作，所以调试者不但要会专业的程序设计，而且要对整个暖通系统有很深的了解，并且要认真细致完成每个步骤。
1、进行DDC送电检查根据设计图及相关的规定，对机柜内部的接线进行安装，当所有的设备都安装完毕并且接线完毕之后，再对DDC箱进行检查，看看是否正确，然后再用万用表对有关线路、接地与外部各个输入点、输出点之间的电压、电流、电阻值等进行检查，如果有什么不对的地方，就应马上修改，不要把高压电源接到低压电路里去。
拆下DDC箱的电源后，检查电源线。
经检查合格后，首先接通DDC的电源。
对箱体中各个变压器及电源的输出电压进行检测，确定没有问题后，把DDC的电源接上，并查看各个程序控制和扩展模块的显示灯，看它们的状态。
对设备进行软件编程.程序编制工作主要包括参量点，物理点，控制逻辑，控制策略，报警和事件组态等。
2、系统的调试阶段2.1、对空调和新风机组的调试启动调试后，要检查压差开关、温湿度传感器、水阀、风闸驱动器等设备的安装情况，接线情况，强电控制箱的接线及功能，如发现安装、接线不正确，应及时修正。
2021年一建机电章节考点精析 1H414040-建筑智能化工程施工技术(一)
2021年一级建造师机电工程管理与实务考点精析1H414040建筑智能化工程施工技术1H414041建筑智能化工程组成及其功能1H414042建筑智能化工程施工技术要求1H414043建筑智能化工程调试与检测要求1H414041建筑智能化工程组成及其功能一、建筑智能化工程的子分部工程划分建筑智能化分部工程的子分部、分项工程分部工程子分部工程分项工程建筑智能化用户电话交换系统线缆敷设，设备安装，软件安装，接口及系统调试，试运行等信息网路系统计算机网络设备安装，计算机网络软件安装，网络安全设备安装，网络安全软件安装，系统调试，试运行等综合布线系统梯架、托盘、槽盒和导管安装，线缆敷设，机柜、机架、配线架的安装，信息插座安装，链路或信道测试，软件安装，系统调试，试运行等有线电视及卫星电视接收系统导管安装，线缆敷设，设备安装，软件安装，系统调试，试运行等公共广播系统导管安装，线缆敷设，设备安装，软件安装，系统调试，试运行等分部工程子分部工程分项工程建筑智能化建筑设备监控系统梯架、托盘、槽盒和导管安装，线缆敷设，传感器安装，执行器安装，控制器、箱安装，中央管理工作站和操作分站设备安装，软件安装，系统调试，试运行等火灾自动报警系统导管安装，线缆敷设，探测器类设备安装，控制器类设备安装，其他设备安装，软件安装，系统调试，试运行等安全技术防范系统导管安装，线缆敷设，设备安装，系统调试，试运行等机房工程供配电系统，防雷与接地系统，综合布线系统，监控与安全防范系统，电磁屏蔽，系统调试，试运行等三、有线电视及卫星电视接收系统的组成及其功能1.有线电视及卫星电视接收系统由信号源装置、前端设备、干线传输系统和用户分配网络组成。
六、火灾自动报警系统的组成及其功能火灾自动报警系统由火灾探测器、输入模块、报警控制器、联动控制器与控制模块等组成。
主要功能为火灾参数的检测，火灾信息的处理与自动报警，消防联动与协调控制，消防系统的计算机管理等。
第五讲 DDC算法
第五讲 DDC 控制所谓DDC 是英文direct digital control 的缩写，即“直接数字控制”。
指计算机的输出不是通过模拟控制器间接作用于被控对象，而是通过D/A 转换直接作用于被控对象，从而实现对被控对象的闭环调节控制。
实现DDC 控制通常有两种方法：一种是通过经典控制理论设计模拟调节器，然后在计算机软件中对模拟算法进行数字模拟。
第二种方法是采用离散控制理论直接分析和设计数字控制器。
前一种方法为广大技术人员所熟识所以，目前采用的数字控制方法大都属于用数字调节器来替代模拟调节器的方法。
在这一节，作为基础我们将介绍如何用代替方法设计一个温控器的DDC 控制程序，以及怎样将其调试到实用的程度。
我们过去在自动控制原理课中，已经学到了许多有关闭环调节系统得知识，为了使一个系统快、准、稳的达到预定的目标，必须采用恰当的环节对系统进行校正。
按偏差的比例、积分和微分进行控制的调节器简称为 PID 调节器，是连续系统中技术成熟、应用最为广泛的一种调节器。
PID 调节器结构简单，参数易于调整，在长期应用中已积累了丰富的经验。
特别在工业过程中，由于控制对象的精确数学模型难以建立，系统的参数又经常发生变化，运用现代控制理论分析综合要耗费很大代价进行模型辨识，但往往不能得到预期的效果，所以人们常采用 PID 调节器，并根据经验进行在线整定。
由于软件系统的灵活性，PID 算法可以得到修正而更加完善。
本章将着重介绍数字 PID 控制算法以及与此有关的问题。
5.1基本控制规律一个典型的单输入单输出的闭环控制系统如图所示。
其中，PID 调节的任务是在任意时刻根据输入e 和给出输出u ，使被控对象保持输出c 接近于给定值x 。
确定校正装置的具体形式时，应先了解校正装置提供的控制规律，常常采用比例、积分、微分等基本控制规律，或者这些基本控制规律的某些组合，如比例-微分、比例-积分、比例-积分-微分等控制规律，以实现对被控对象的有效控制。
(自动控制原理)第三章3
KP值（ 值）适中
经过少数几个减幅振荡后，逐渐趋于稳定，有一 定的静差。 静差——当系统稳定运行时，设定值和运行参数之 间的差值。
问：纯比例调节可以消除静差吗？
2、 I控制——积分控制
KI代表积分速度。当输入偏差是常数A时：
当偏差存在时，输出信号将随时间增长。 当偏差为零时，输出才停止变化而稳定在某一值上。 用积分控制器组成控制系统可以达到无余差。
室外温度补偿特性
根据室外温度变化，全年自动调节控制室内温度
3.3.2 软件控制器
1.直接数字控制器(DDC)
2.计算机控制系统的基本控制算法
3.可编程控制器(PLC-Programmable Logic Controller ) 4.现场控制单元的软件结构
1.直接数字控制器(DDC)
1)DDC系统具有如下的特点：①计算机运算速度快，能分
3、 D控制——微分控制
加入微分控制的目的：防止出现超调现象。 微分控制方法：输出量与输入偏差对时间的微分成 正比。——根据被控参数变化的快慢进行调节，属 超前控制。
微分控制： TD为微分时间
TD值过大
系统反应过于灵敏，调节时间长，余差大，有时 甚至会出现大幅振荡。
TD值过小 微分作用不明显，超调量大。 TD值适中
②不完全微分PID控制算法。普通的PID控制算式，对具有高频扰
动的生产过程，微分作用响应过于灵敏，容易引起控制过程振荡，
降低调节品质。尤其是计算机对每个控制回路输出时间是短暂的， 而驱动执行器动作又需要一定时间，如果输出较大，在短暂时间 内执行器达不到应有的相应开度，会使输出失真。为了克服这一 缺点，同时又要微分作用有效，可以在PID控制输出串入一阶惯
性环节，这就组成了不完全微分PID调节器。
机电一体化(第3章 执行元件)
伺服电动机的特点及应用实例
伺服电动机的性能比较
伺服电动机优缺点比较
三、直流(DC)伺服电动机
1、直流伺服电动机的特性及选用 直流伺服电动机通过电刷和换向器产生的整流作用，使 磁场磁动势和电枢电流磁动势正交，从而产生转矩。其电枢大 多为永久磁铁。 直流伺服电动机具有较高的响应速度、精度和频率，优 良的控制特性等优点。但由于使用电刷和换向器，故寿命较低， 需要定期维修。 加在电动机轴上的有两种负载，即负载转矩和负载惯量。 当选用电动机时，必须正确地计算负载，即必须确认电动机能 满足下列条件：①在整个调速范围内，其负载转矩应在电动机 连续额定转矩范围以内；②工作负载与过载时间应在规定的范 围以内；③应使加速度与希望的时间常数一致。一般讲，由于 负载转矩起减速作用，如果可能，加减速应选取相同的时间常 数。
伺服电动机控制方式的基本形式
1、对控制用电动机的基本要求
2、控制电动机的种类、特点及选用 在机电一体化系统(或产品)中使用两类电动机： （1）一类为一般的动力用电动机，如感应式异步电动机和同 步电动机等； （2）另一类为控制用电动机,如力矩电动机、脉冲电动机、开 关磁阻电动机、变频调速电动机和各种AC/DC电动机等。 不同的应用场合，对控制用电动机的性能密度的要求也 有所不同。 对于起停频率低(如几十次／分)，但要求低速平稳和扭 矩脉动小，高速运行时振动、噪声小，在整个调速范围内均可 稳定运动的机械，如NC工作机械的进给运动、机器人的驱动 系统，其功率密度是主要的性能指标； 对于起停频率高(如数百次／分)，但不特别要求低速平 稳性的产品，如高速打印机、绘图机、打孔机、集成电路焊接 装置等主要的性能指标是高比功率。 在额定输出功率相同的条件下,交流伺服电动机的比功率 最高、 直流伺服电动机次之、步进电动机最低。
直接数字控制器
提高舒适性
4.
无需校准
5.
改善控制方式
6.
提高房产价值
7.
控制优越
8.
控制灵活
9.
改善居住条件
10.
改善维护和服务
整理课件
第一节 数字直接控制器概述
四、直接数字控制器DDC系统的费用 在建筑中安装全终端DDC系统的费用正在不断下降 中，多数只有很少甚至没有费用的增加。考虑到 终端DDC系统的众多优越性，这些费用比传统系统 更具效率，如果恰当地使用DDC系统，它的费用可 在短期内回收。
整理课件
第二节 DDC 50 控制器
DI点则分无源还是有源触点，若是无源触点， 连接23-32（DI1）~29-32（DI4）；若 是有源触点，则应连接23-24（DI1）、 25-26（DI2）、27-28（DI3）、29-30 （DI4）。
整理课件
第二节 DDC 50 控制器
AI点最为复杂，有四种连接方式，一定要根据具体情况连接， 否则很容易出错。对于无源传感器（如NTC）AI，连接3334（AI1）、35-36（AI2）、37-38（AI3）、39-40 （AI4）、41-42（AI5）、43-44（AI6）、45-46 （AI7）、47-48（AI8）；对有源传感器，则连接33-1 （AI1）~47-1（AI8）；若是需要外加电源的有源传感器， 连接33-2（AI1）~47-2（AI8）；当AI点用作DI点时， 连接在33-31（AI1）~47-31（AI8）。
1. Excel DDC50 端口
2.
Excel DDC 50有两种应用模块，XD50-FCS和
XD50-FCL
00000123
LEDs
POWER, GRN METER BUS TxD, YEL C-BUS TxD, YEL C-BUS RxD, YEL METER BUS RxD, YEL
直接数字控制器定义
FEC-Johnson Controls
Spyder-Honeywell
PXC16-SIEMENS
2
直接数字控制器概述
直接数字控制器定义
定义
解释
直接数字控制器DDC (Direct Digital Controller) 又称下位机。 直接数字控制器的“控制器”指完成 被控设备特征参数与过程参数的测量， 并达到控制目的的控制装置。
建筑设备自动化系统 基于niagara4平台
直接数字控制器概述
• 智能建筑中的集散计算机控制 系统是通过通信网络系统将不 同数目的现场控制器与中央管 理计算机连接起来，共同完成 各种采集、控制、显示、操作 和管理功能。
• 智能建筑中的现场控制器一般 采用直接数字控制器（DDC）。
DDC8446-Tri 子计算机实现其功能要求；“直接” 说明该装置在被控设备的附近，无须 再通过其他装置即可实现上述全部测 控功能。
特点
它具有可靠性高、控制功能强、可编 写程序，既能能独立监控有关设备， 又可连网通过通信网络接受中央管理 计算机的统一管理与优化管理。
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T hanks
第5章数字控制器的直接设计方法
Wd (z)[1−WB (z)]
WB (z) = D(z)Wd (z)[1−WB (z)]
令
D(z) = S(z)
R(z)
Wd (z)
=
z−L
B(z) A( z )
=
z−L
B− (z)B+ (z) A− (z)A+ (z)
L 为纯滞后时间
由前述可知： 1−WB (z) = We (z) = (1− z−1)M F (z)
（1）最小拍控制 （2）大林算法
本章内容:
z 设计基本原理 z 最小拍控制器的设计方法 z 最小拍控制器的工程化改进 z 大林算法（Dahlin） z 大林算法工程应用中关键参数的选择 z 数字控制器的程序实现
5.2 设计基本原理
计算机控制系统的基本结构：
r(k)
e(k)
_
u(k) D(z)
T
y(k)
（2）对象不稳定的零点和纯滞后因子，需包含在闭 环系统传递函数WB(z)中
现象：
控制器可以实现，系统稳定，但是系统调整时间延长。
假设广义对象 中有p个不稳定的极点，q个不稳定的
零点，纯滞后时间为L，则系统闭环脉冲传递函数WB(z)
的一般形式为:
稳态误差的要求
WB (z) = [ f1z−1 + f2 z−2 + " + fm z−m +
(a) 强调调节时间：最小拍控制 (b) 强调超调量：大林算法
5.3 最小拍控制器的设计
定义：
最小拍控制为时间最优控制，即闭环控制系统 在最少的采样周期内达到稳定，且系统在采样点上 的输出能够准确地跟踪输入信号，不存在稳态误 差。
1、简单对象最小拍控制器设计
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第二节 DDC 50 控制器
二、Excel 50操作面板 DDC50控制器将操作 面板、键盘和显示合 并为一体。有8个基本 功能键和4个快捷键。
LCD DISPLAY FAST ACCESS KEYS
C
BASIC FUNCTION KEYS
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XF524A/529
XF525A
数字输出模块
三状态输出模块
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第二节 DDC 50 控制器
对于DO点，连接方式最简单，直接连接3-4 （DO1），5-6（DO2）、7-8（DO3）、 9-10（DO4）、11-12（DO5）、13-14 （DO6）即可。
XD50-FCS端子口
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第二节 DDC 50 控制器
2、Excel DDC50端口连接方式 DO点连接方式 AO点连接方式 DI点连接方式 AI点连接方式
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第一节 数字直接控制器概述 四、直接数字控制器DDC系统的费用
在建筑中安装全终端DDC系统的费用正在不断下降 中，多数只有很少甚至没有费用的增加。考虑到 终端DDC系统的众多优越性，这些费用比传统系统 更具效率，如果恰当地使用DDC系统，它的费用可 在短期内回收。
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第二节 DDC 50 控制器
对于AO点，如果不需要外加电源的话，可 直接连接15-16或15-1（AO1）、17-18或 17-1（AO2）、19-20或19-1（AO3）、 21-22或21-1（AO4）；如果需要外加电源 的话，则应该按如下方法连接：15-2 （AO1）、17-2（AO2）、19-2（AO3）、 21-2（AO4）。
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第二节 DDC 50 控制器
AI点最为复杂，有四种连接方式，一定要根据具体情况连接， 否则很容易出错。对于无源传感器（如NTC）AI，连接 33-34（AI1）、35-36（AI2）、37-38（AI3）、3940（AI4）、41-42（AI5）、43-44（AI6）、45-46 （AI7）、47-48（AI8）；对有源传感器，则连接33-1 （AI1）~47-1（AI8）；若是需要外加电源的有源传感器， 连接33-2（AI1）~47-2（AI8）；当AI点用作DI点时， 连接在33-31（AI1）~47-31（AI8）。
四个数字输 入 4个通用模 拟输出 6个数字输 出
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第二节 DDC 50 控制器
1.
Excel DDC50 端口
00000123
Excel DDC 50有两种应用模块，XD50-FCS和XD50FCL
LEDs
POWER, GRN METER BUS TxD, YEL C-BUS TxD, YEL C-BUS RxD, YEL METER BUS RxD, YEL
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第二节 DDC 50 控制器
DI点则分无源还是有源触点，若是无源触点， 连接23-32（DI1）~29-32（DI4）；若 是有源触点，则应连接23-24（DI1）、 25-26（DI2）、27-28（DI3）、29-30 （DI4）。
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Thank you！
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第一节 数字直接控制器概述
五、直接数字控制器DDC系统适用的建筑和 系统
直接数字控制器DDC系统适用于现在大多 数建筑，包括：办公大楼、学校、医院、 宾馆以及工业建筑，还可应用于建筑改造。
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第一节 数字直接控制器概述 六、直接数字控制器DDC系统特点 1、可将建筑联网 2、能提供过往使用纪录 3、操作人员不需要计算机经验 4、DDC系统能协助顾问工程师 5、DDC系统对服务和管理公司的益处 6、DDC系统控制设备与机械系统设备之差异 7、DDC系统适用的建筑大小
C-BUS TERMINATION SWITCH 4 5 6 METER BUS (RJ45 JACK) C-BUS
SHIELD C+ C-
XD50-FCS 模块式指示灯和端口 Department of Building Services Engineering
第二节 DDC 50 控制器
（a） （ b）
第一节 数字直接控制器概述
二、直接数字控制DDC系统介绍 直接数字控制DDC系统是指一个终端 系统，是机械系统中用于服务于单独区 域的组成部分 . 直接数字控制DDC系统的信息处理与控 制的水平取决于机器设备的形式(如VAV 终端 )
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第二节 DDC 50 控制器
一、Excel 50 简介
类型
8个通用模 拟输入
特性
电压： 0 ~ 10 V 电流： 0 ~20 mA (需外接499Ω 电阻) 电阻： 0~10bit 传感器： NTC 20kΩ 电阻 -58°F to 302°F (-50°C to 150°C) 电压：最大24 V DC (小于2.5 V为逻辑状态 0，大于5 V为逻辑状态1)。 电压： 0 ~10 V，最大11 V, ±1 mA 电阻： 8bit 继电器： 通过MCE3 或MCD3控制 电压：每个可控硅输出24 VAC 电流：最大0.8 A, 6个输出一共不能超过 2.4A。
五、时间程序描述
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第三节 DDC 500/600 控制器
Excel 500/600可根据建筑管 理需要自由编制监控系统，适合 于中等容量的建筑物，如学校、 酒店、写字楼、购物中心和医院 等。
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第三章 直接数字控制器
பைடு நூலகம்
姚卫丰
2006年4月
第一节 数字直接控制器概述
一、数字直接控制器定义 直接数字控制器DDC (Driect Digital Controller) 又称下位机 所有的控制逻辑均由微信号处理器，并以 各控制器为基础完成
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0000040c
第二节 DDC 50 控制器 三、Excel 50控制器操作 1、复位 2、密码程序 3、密码修改 4、启动顺序 5、Plant快捷键 6、时间程序快捷键 7、数据点/参数快捷键 8、报警快捷键
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第二节 DDC 50 控制器
第一节 数字直接控制器概述
三、直接数字控制DDC系统的优点
1.
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
直接数字控制DDC系统具有很多优点，以下列出 其中最重要的几点：
简化操作 降低费用 提高舒适性 无需校准 改善控制方式 提高房产价值 控制优越 控制灵活 改善居住条件
改善维护和服务
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第三节 DDC 500/600 控制器 一、特性 1. 通讯方式 2. 控制器容量 3. 模块和点数容量 4. 系统总线长度
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第三节 DDC 500/600 控制器 二、内部模块
模块 XC5010C XC5210C XC6010 XP501/502 XD505A/508 XDM506 XF521A/526 XF522A/527 XF523A fExcel 500大型RAM Excel 600计算机模块 电源模块 C-bus 通讯子模块 通讯子模块的调制解调器 模拟输入模块 模拟输出模块 数字输入模块 描述 Excel 500计算机模块 （对分布式I/O是必需的）