控制系统的性能指标课件

过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制工程-单回路控制系统过程控制工程过程控制工程课程组课程组绪论绪论 v现代工业生产过程，随着生产规模的不断扩大，生产过程的强现代工业生产过程，随着生产规模的不断扩大，生产过程的强化，对产品质量的严格要求，以及各公司之间的激烈竞争，人化，对产品质量的严格要求，以及各公司之间的激烈竞争，人工操作与控制已不能满足现代化生产的要求，工业过程控制系工操作与控制已不能满足现代化生产的要求，工业过程控制系统已成为工业生产过程必不可少的设备，因为，它是保证现代统已成为工业生产过程必不可少的设备，因为，它是保证现代企业安全，优化，低消耗和高效益生产企业安全，优化，低消耗和高效益生产的主要技术手段。的主要技术手段。绪论 现代工业生产过程，随着生产规模的不断扩大，生产过程的强过程控制工程过程控制工程课程组课程组什么叫工业生产过程？什么叫工业生产过程？v 通常把原材料转变成产品并具有一定生产规模的过程叫工业通常把原材料转变成产品并具有一定生产规模的过程叫工业生产过程。生产过程。能能 源源原原 料料 公用工程公用工程 生产过程生产过程 （连续或间歇）（连续或间歇）付产品付产品产品产品废物废物（气、液、固）（气、液、固）市场市场什么叫工业生产过程？通常把原材料转变成产品并具有一定生产规过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的性能指标课件过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的认识过程控制的认识v过程控制过程控制 一般是指工业生产中连续的或按一定程序周期进行的生产过程的自一般是指工业生产中连续的或按一定程序周期进行的生产过程的自动控制。动控制。vv被控参数种类被控参数种类被控参数种类被控参数种类 主要针对所谓六大参数主要针对所谓六大参数 温度温度 压力压力 流量流量 液位液位(或物位或物位)成分成分 物性物性（粘度，干点，冰点等）（粘度，干点，冰点等）（粘度，干点，冰点等）（粘度，干点，冰点等）过程控制的认识过程控制过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的认识过程控制的认识vv过程控制领域过程控制领域过程控制领域过程控制领域 石油化工：输油，炼油，乙烯，合成橡胶，合成氨石油化工：输油，炼油，乙烯，合成橡胶，合成氨石油化工：输油，炼油，乙烯，合成橡胶，合成氨石油化工：输油，炼油，乙烯，合成橡胶，合成氨 电力：火电厂电力：火电厂电力：火电厂电力：火电厂 冶金：炼钢，炼铁，铝厂冶金：炼钢，炼铁，铝厂冶金：炼钢，炼铁，铝厂冶金：炼钢，炼铁，铝厂 生化：啤酒，制药生化：啤酒，制药生化：啤酒，制药生化：啤酒，制药 轻工：食品，漂染轻工：食品，漂染轻工：食品，漂染轻工：食品，漂染 环境：水处理，大气监测环境：水处理，大气监测环境：水处理，大气监测环境：水处理，大气监测 其它：农业，养殖业其它：农业，养殖业其它：农业，养殖业其它：农业，养殖业过程控制的认识过程控制领域过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的特点过程控制的特点v被控过程的多样性被控过程的多样性 工业生产过程涉及到各种工业部门，其物料加工成的产品是多样的。工业生产过程涉及到各种工业部门，其物料加工成的产品是多样的。生产工艺各不相同，这些过程的机理不同，执行机构也不同。生产工艺各不相同，这些过程的机理不同，执行机构也不同。v被控过程属慢过程，且多属参数控制被控过程属慢过程，且多属参数控制 连续工业生产过程大惯性和大滞后的特点决定了被控过程为慢过程。连续工业生产过程大惯性和大滞后的特点决定了被控过程为慢过程。被控过程是物流变化的过程，伴随物流变化的信息（物性、成分、温度、压力、流被控过程是物流变化的过程，伴随物流变化的信息（物性、成分、温度、压力、流量、液位或物位）表征为被控过程状态的参数，也是过程控制系统的被控变量。量、液位或物位）表征为被控过程状态的参数，也是过程控制系统的被控变量。v控制方案的多样性控制方案的多样性 传统的模拟式过程检测控制仪表已经不能满足控制要求，因而采用计算机作为控制传统的模拟式过程检测控制仪表已经不能满足控制要求，因而采用计算机作为控制器组成计算机过程控制系统。）器组成计算机过程控制系统。）从控制方法的角度看，有单变量过程控制系统，也有多变量过程控制系统。从控制方法的角度看，有单变量过程控制系统，也有多变量过程控制系统。控制算法多种多样，有控制算法多种多样，有PIDPID控制、复杂控制，也有包括智能控制的先进控制方法等控制、复杂控制，也有包括智能控制的先进控制方法等等。等。过程控制的特点被控过程的多样性 过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制系统的分类过程控制系统的分类v按被控参数分类：按被控参数分类：温度、压力、流量过程控制系统等温度、压力、流量过程控制系统等v按被控变量数分类：按被控变量数分类：单变量和多变量过程控制系统单变量和多变量过程控制系统v按设定值分类：按设定值分类：定值过程控制系统、随动（伺服）过程控制系统、程序过定值过程控制系统、随动（伺服）过程控制系统、程序过 程控制系统程控制系统v按参数性质分类：按参数性质分类：集中参数和分布参数过程控制系统集中参数和分布参数过程控制系统v按控制算法分类：按控制算法分类：简单、复杂、先进（高级）过程控制系统简单、复杂、先进（高级）过程控制系统v按控制器形式分类：按控制器形式分类：常规仪表和计算机控制系统常规仪表和计算机控制系统v按系统结构特点分类：按系统结构特点分类：反馈控制、前馈控制和复合控制反馈控制、前馈控制和复合控制过程控制系统的分类按被控参数分类：温度、压力、流量过程控制系过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制系统的分类过程控制系统的分类反馈控制反馈控制以偏差为依据，以减少或消除偏以偏差为依据，以减少或消除偏差为目的。在扰动未引起被控量差为目的。在扰动未引起被控量变化前，无控制作用，使控制不变化前，无控制作用，使控制不及时。！闭环及时。！闭环过程控制系统的分类反馈控制以偏差为依据，以减少或消除偏差过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制系统的分类过程控制系统的分类前馈控制前馈控制扰动作为依据，以减少扰扰动作为依据，以减少扰动对被控量的影响。无法动对被控量的影响。无法消除偏差。！开环消除偏差。！开环过程控制系统的分类前馈控制扰动作为依据，以减少扰动对被控过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制系统的分类过程控制系统的分类复合控制复合控制前馈能及时克服主要扰前馈能及时克服主要扰动的影响，反馈能检查动的影响，反馈能检查控制效果，提高控制质控制效果，提高控制质量量过程控制系统的分类复合控制前馈能及时克服主要扰动的影响，过程控制工程过程控制工程课程组课程组工业生产过程控制系统发展过程工业生产过程控制系统发展过程v 自自1919世纪世界工业革命以后，工业生产过程由简单世纪世界工业革命以后，工业生产过程由简单到复杂，规模由小到大。至今，已有各种各样的工业到复杂，规模由小到大。至今，已有各种各样的工业生产过程，生产出多种多样的产品满足人们的生活需生产过程，生产出多种多样的产品满足人们的生活需要。作为工业生产过程一部分的工业生产过程控制系要。作为工业生产过程一部分的工业生产过程控制系统也在不断发展和提高。现就统也在不断发展和提高。现就工业自动化仪表和计算工业自动化仪表和计算机控制技术应用机控制技术应用两方面介绍工业生产过程控制系统发两方面介绍工业生产过程控制系统发展过程。展过程。工业生产过程控制系统发展过程 自19世纪世界工业革命以后，工过程控制工程过程控制工程课程组课程组自动化仪表技术的发展自动化仪表技术的发展年代年代工业发展状况工业发展状况仪表技术仪表技术2020世纪世纪5050年代年代化工化工钢铁钢铁纺织纺织造纸造纸电子管时代电子管时代仪表信号传输标准仪表信号传输标准（0.21.0kgf/cm20.21.0kgf/cm2气动信气动信号号采用真空电子管采用真空电子管记录仪表为自动平衡型记录仪表为自动平衡型气动仪表控制器气动仪表控制器2020世纪世纪6060年代年代半导体技术（分立元件）半导体技术（分立元件）石油化工石油化工计算机计算机大型电站大型电站过程工业大型化过程工业大型化电动仪表开始应用电动仪表开始应用(II)(II)仪表控制室仪表控制室模拟流程图模拟流程图DDCDDC规模较小规模较小自动化仪表技术的发展年代工业发展状况仪表技术化工仪表信号传输过程控制工程过程控制工程课程组课程组2020世纪世纪7070年代年代集成电路技术集成电路技术微处理器微处理器能源危机能源危机工业现代化工业现代化微机广泛应用微机广泛应用电动仪表电动仪表(III)(III)CADCAD自动机械工具自动机械工具机器人机器人DCSDCS，PLCPLC2020世纪世纪8080年代年代办公自动化办公自动化数字化技术数字化技术通讯，网络技术通讯，网络技术对环境的重视对环境的重视数字化仪表，各种通信协议，数字化仪表，各种通信协议，如如RS-232RS-232智能化仪表，危机化仪表智能化仪表，危机化仪表先进控制软件先进控制软件DCSDCS功能扩展功能扩展 2020世纪世纪9090年代年代智能控制智能控制工业控制高要求工业控制高要求现场总线现场总线分析仪器的在线作用分析仪器的在线作用优化控制优化控制自动化仪表技术的发展自动化仪表技术的发展集成电路技术电动仪表(III)办公自动化数字化仪表，各种通信过程控制工程过程控制工程课程组课程组微机化的记录、控制仪微机化的记录、控制仪微机化的记录、控制仪微机化的记录、控制仪表（智能化仪表）表（智能化仪表）表（智能化仪表）表（智能化仪表）我国首创的无纸我国首创的无纸我国首创的无纸我国首创的无纸无笔记录仪无笔记录仪无笔记录仪无笔记录仪自动化仪表技术的发展自动化仪表技术的发展微机化的记录、控制仪表（智能化仪表）我国首创的无纸无笔记录仪过程控制工程过程控制工程课程组课程组计算机控制技术应用的发展计算机控制技术应用的发展 年代年代 计算机应用技术计算机应用技术2020世纪世纪6060年代年代计算机控制时代开始计算机控制时代开始主要用于直接数字控制（主要用于直接数字控制（DDCDDC）2020世纪世纪7070年代年代微型计算机的产生微型计算机的产生微处理机技术用于工业控制微处理机技术用于工业控制集散型计算机控制系统产生（集散型计算机控制系统产生（DCSDCS）小型机开始在企业管理中应用小型机开始在企业管理中应用2020世纪世纪8080年代年代微机广泛在工厂管理信息系统中应用（微机广泛在工厂管理信息系统中应用（MISMIS）DCSDCS大量在工业控制中应用大量在工业控制中应用先进控制技术在工业上的应用先进控制技术在工业上的应用2020世纪世纪9090年代年代工业生产过程自动化（工业生产过程自动化（PAPA），工厂自动化（），工厂自动化（FAFA）计算机集成制造技术（计算机集成制造技术（CIMSCIMS，CIPSCIPS）企业资源规划（企业资源规划（ERPERP）现场总线控制技术发展（现场总线控制技术发展（Field BusField Bus）计算机控制技术应用的发展 年代 过程控制工程过程控制工程课程组课程组DCS CONTROL DCS CONTROL SYSTEMSYSTEMDCS CONTROL SYSTEM过程控制工程过程控制工程课程组课程组 工业生产过程自动化工业生产过程自动化 为了使一个工业生产过程或一个企业良好、高效地运行，都离不为了使一个工业生产过程或一个企业良好、高效地运行，都离不开对整个生产过程物料、能源、人力等的管理、组织和运作。要开对整个生产过程物料、能源、人力等的管理、组织和运作。要达到此目的，必须对工业生产过程的信息、数据进行及时的检测达到此目的，必须对工业生产过程的信息、数据进行及时的检测和控制。因此，生产计划、生产调度、安全稳定地生产与操作等，和控制。因此，生产计划、生产调度、安全稳定地生产与操作等，都离不开自动化技术。一个企业生产过程管理与控制的递阶（分都离不开自动化技术。一个企业生产过程管理与控制的递阶（分层）结构如下图所示。层）结构如下图所示。工业生产过程自动化过程控制工程过程控制工程课程组课程组企业生产过程管理与控制的递阶结构企业生产过程管理与控制的递阶结构 决策决策调度调度 优化监控优化监控 先进控制先进控制 常规控制常规控制生产过程生产过程企业生产过程管理与控制的递阶结构 决策 优化监控 先过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制与其它相关学科过程控制与其它相关学科控制工程控制工程控制原理控制原理与方法与方法最优化最优化方法与技术方法与技术化工原理化工原理与对象机理与对象机理测量与控制测量与控制仪表仪表计算机计算机与网络技术与网络技术系统仿真系统仿真技术技术过程控制与其它相关学科控制工程控制原理与方法最优化方法与技术过程控制工程过程控制工程课程组课程组 数学数学应用数学应用数学控制论控制论过程控制理论过程控制理论控制工程控制工程控制论与应用的关系控制论与应用的关系 数学应用数学控制论过程控制理论控制工程控制论与应用的关系过程控制工程过程控制工程课程组课程组课程的知识模块课程的知识模块v理论理论 1.1.常规单回路控制系统常规单回路控制系统 2.2.提高响应曲线性能指标的控制系统提高响应曲线性能指标的控制系统 主要包括：串级、前馈、大纯滞后控制、解耦控制主要包括：串级、前馈、大纯滞后控制、解耦控制 3.3.按某些特定要求而开发的控制系统按某些特定要求而开发的控制系统 主要包括：比值、均匀、分程、选择控制主要包括：比值、均匀、分程、选择控制 4.4.流体输送设备控制流体输送设备控制 5.5.传热设备控制传热设备控制 6.6.精镏塔控制精镏塔控制 7.7.反应器控制反应器控制课程的知识模块理论过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的组成控制系统的组成v主要内容主要内容 1.1.控制系统的由来控制系统的由来 2.2.简单控制系统的组成简单控制系统的组成 3.3.控制系统的一些术语和目标控制系统的一些术语和目标通过这通过这讲讲的学习，我们的学习，我们可以得到以下收获：可以得到以下收获：控制系统的组成主要内容通过这讲的学习，我们可以得到以下收获：过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的组成控制系统的组成控制系统的由来控制系统的由来v人工控制系统人工控制系统（1 1）检测）检测 用用眼睛眼睛观察观察液位计液位计（测量元件）实际液（测量元件）实际液位的指示值位的指示值（2 2）运算（思考）运算（思考）大脑大脑根据眼睛观测到的实际液根据眼睛观测到的实际液位值与给定值进行比较，得出偏差的大小和方向，位值与给定值进行比较，得出偏差的大小和方向，然后根据操作经验，经思考、决策后发出命令。然后根据操作经验，经思考、决策后发出命令。（3 3）执行）执行 根据大脑发出的命令，通过根据大脑发出的命令，通过手手去改变去改变阀阀门门开度，以改变出口流量开度，以改变出口流量QoQo，从而使液位保持在，从而使液位保持在所需高度上。所需高度上。局限性：控制速度和精度上都满足不了大型局限性：控制速度和精度上都满足不了大型现代化生产的需要。现代化生产的需要。控制系统的组成控制系统的由来人工控制系统过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的组成控制系统的组成控制系统的由来控制系统的由来v液位自动控制系统液位自动控制系统（1 1）检测）检测 用眼睛观察用眼睛观察 测量元件测量元件（2 2）运算（思考）运算（思考）大脑大脑 液位控制器液位控制器（3 3）执行）执行 通过手去改变阀门通过手去改变阀门开度开度 控制阀控制阀眼眼脑脑手手控制在日常生活中无处不在！控制在日常生活中无处不在！控制系统的组成控制系统的由来液位自动控制系统眼脑手控制在过程控制工程过程控制工程课程组课程组 系统控制组成系统控制组成被控对象、测量变送器、被控对象、测量变送器、执行器、控制器执行器、控制器控制系统的组成控制系统的组成 系统控制组成被控对象、测量变送器、控制系统的组成过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的组成控制系统的组成v被控对象（也称被控过程）被控对象（也称被控过程）是指被控制的生产设备或装置。是指被控制的生产设备或装置。v测量变送器测量变送器 用于测量被控变量，并按一定规律将其转换为标准信号作为用于测量被控变量，并按一定规律将其转换为标准信号作为输出。例如，用热电阻或热电偶测量温度，并用温度变送器转换为统一气输出。例如，用热电阻或热电偶测量温度，并用温度变送器转换为统一气压信号（压信号（0.020.020.1MPa0.1MPa）或直流电流信号（）或直流电流信号（0 010mA10mA或或4 420mA20mA）。）。v控制器控制器(也称调节器也称调节器)将被控变量的测量值与设定值进行比较，得出偏差将被控变量的测量值与设定值进行比较，得出偏差信号，并按一定的规律给出控制信号。信号，并按一定的规律给出控制信号。v执行器执行器 接收控制器送来的命令信号，相应地去改变控制阀的开度。最常接收控制器送来的命令信号，相应地去改变控制阀的开度。最常用的执行器是气动薄膜控制阀，在采用电动控制器的场合，控制器的输出用的执行器是气动薄膜控制阀，在采用电动控制器的场合，控制器的输出还需要经电还需要经电气转换器将统一的电流信号转换成统一的气压信号。气转换器将统一的电流信号转换成统一的气压信号。控制系统的组成被控对象（也称被控过程）是指被控制的生产设过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的组成控制系统的组成方块图方块图控制系统的组成方块图过程控制工程过程控制工程课程组课程组方块图说明方块图说明（1 1）每个方块代表控制系统的一个）每个方块代表控制系统的一个环节环节（2 2）方块图中连线为）方块图中连线为信号线信号线，不是，不是物料线物料线。（3 3）箭头代表信号作用方向）箭头代表信号作用方向（4 4）控制系统具有）控制系统具有单向性单向性，输入影响输出，输入影响输出（5 5）信号沿箭头方向前进又回到原起点）信号沿箭头方向前进又回到原起点闭环闭环v特点：自控系统具有被控变量负反馈的闭合回路特点：自控系统具有被控变量负反馈的闭合回路 方块图说明（1）每个方块代表控制系统的一个环节过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的术语过程控制的术语v被控变量：被控变量：过程内要求保持过程内要求保持设定值的物理量设定值的物理量 v操纵变量：操纵变量：使被控变量保持使被控变量保持在设定值的物料量或能量在设定值的物料量或能量v设定值：设定值：被控变量要求达被控变量要求达到的预定值到的预定值v干扰变量：干扰变量：引起被控变量变引起被控变量变化的一切外界因素化的一切外界因素v控制通道控制通道v干扰通道干扰通道过程控制的术语被控变量：过程内要求保持设定值的物理量 过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的术语过程控制的术语v问题：控制变量？操纵变量？被控变量？干扰？问题：控制变量？操纵变量？被控变量？干扰？过程控制的术语问题：控制变量？操纵变量？被控变量？干扰？过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的目标过程控制的目标v过程控制的目标：过程控制的目标：通过调节操纵变量，以克服各种通过调节操纵变量，以克服各种扰动的影响，使被控变量保持在设扰动的影响，使被控变量保持在设定值定值v应用过程控制系统的主要原因：应用过程控制系统的主要原因：（1 1）安全性：确保生产过程中人身与设备）安全性：确保生产过程中人身与设备的安全，保护或减少生产过程对环境的影的安全，保护或减少生产过程对环境的影响；响；（2 2）稳定性：确保产品质量与产量的长期）稳定性：确保产品质量与产量的长期稳定，以抑制各种外部干扰；稳定，以抑制各种外部干扰；（3 3）经济性：实现效益最大化或成本最小）经济性：实现效益最大化或成本最小化。化。过程控制的目标过程控制的目标：过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的目标过程控制的目标v举例：闪蒸分离过程举例：闪蒸分离过程v安全性安全性v环保环保v设备保护设备保护v稳定性稳定性v产品质量产品质量v利润利润分离器中分离器中过高的压过高的压力非常危力非常危险险过程控制的目标举例：闪蒸分离过程安全性分离器中过高的压力非常过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的目标过程控制的目标v安全性安全性v环保环保v设备保护设备保护v稳定性稳定性v产品质量产品质量v利润利润不能将碳氢不能将碳氢化合物释放化合物释放到空气中到空气中过程控制的目标安全性不能将碳氢化合物释放到空气中过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的目标过程控制的目标v安全性安全性v环保环保v设备保护设备保护v稳定性稳定性v产品质量产品质量v利润利润没有流体将会没有流体将会损坏泵损坏泵过程控制的目标安全性没有流体将会损坏泵过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的目标过程控制的目标v安全性安全性v环保环保v设备保护设备保护v稳定性稳定性v产品质量产品质量v利润利润使物料的流速使物料的流速保持平稳保持平稳过程控制的目标安全性使物料的流速保持平稳过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的目标过程控制的目标v安全性安全性v环保环保v设备保护设备保护v稳定性稳定性v产品质量产品质量v利润利润通过调节解热通过调节解热量来保证关键量来保证关键组分的含量组分的含量过程控制的目标安全性通过调节解热量来保证关键组分的含量过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制的目标过程控制的目标v安全性安全性v环保环保v设备保护设备保护v稳定性稳定性v产品质量产品质量v利润利润节约热能节约热能过程控制的目标安全性节约热能过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的性能指标控制系统的性能指标控制系统的过渡过程控制系统的过渡过程 稳态：稳态：受控变量不随时间变化的平衡状态受控变量不随时间变化的平衡状态受控变量不随时间变化的平衡状态受控变量不随时间变化的平衡状态 动态：受控变量随时间变化的不平衡状态动态：受控变量随时间变化的不平衡状态 过渡过程：过渡过程：自动控制系统在动态阶段中，受控变量从一个稳态自动控制系统在动态阶段中，受控变量从一个稳态自动控制系统在动态阶段中，受控变量从一个稳态自动控制系统在动态阶段中，受控变量从一个稳态到另一个稳态随时间变化的过程到另一个稳态随时间变化的过程到另一个稳态随时间变化的过程到另一个稳态随时间变化的过程 控制系统的性能指标控制系统的过渡过程过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的性能指标（续）控制系统的性能指标（续）影响过渡过程的因素影响过渡过程的因素影响过渡过程的因素影响过渡过程的因素 与干扰类型、幅值有关，与组成自动控制系统各个与干扰类型、幅值有关，与组成自动控制系统各个与干扰类型、幅值有关，与组成自动控制系统各个与干扰类型、幅值有关，与组成自动控制系统各个环节特性有关环节特性有关环节特性有关环节特性有关 过渡过程的基本类型过渡过程的基本类型 非周期过程和振荡过程非周期过程和振荡过程非周期过程和振荡过程非周期过程和振荡过程 控制系统的性能指标（续）影响过渡过程的因素过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的性能指标课件过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的性能指标（续）控制系统的性能指标（续）v性能良好的过程控制系统，在受到外来扰动作用或给定性能良好的过程控制系统，在受到外来扰动作用或给定值发生变化后，应平稳、准确、迅速地回复（或趋近）值发生变化后，应平稳、准确、迅速地回复（或趋近）到给定值上。到给定值上。v生产过程对控制系统的要求可概括为：生产过程对控制系统的要求可概括为：系统必须是稳定的；（系统必须是稳定的；（稳定性稳定性）最基本的要求最基本的要求系统应能提供尽可能好的稳态调节；（系统应能提供尽可能好的稳态调节；（准确性准确性）系统应能提供尽可能快的过渡过程。（系统应能提供尽可能快的过渡过程。（快速性快速性）控制系统的性能指标（续）性能良好的过程控制系统，在受到外来扰过程控制工程过程控制工程课程组课程组控制系统的性能指标（续）控制系统的性能指标（续）性能指标性能指标 定义：定义：评价控制系统性能优劣的指标评价控制系统性能优劣的指标 出发点：对控制系统的基本要求出发点：对控制系统的基本要求 分类：分类：（1 1 1 1）以阶跃响应曲线的几个特征参数作为性能指标）以阶跃响应曲线的几个特征参数作为性能指标）以阶跃响应曲线的几个特征参数作为性能指标）以阶跃响应曲线的几个特征参数作为性能指标 （2 2 2 2）偏差积分性能指标）偏差积分性能指标）偏差积分性能指标）偏差积分性能指标 控制系统的性能指标（续）性能指标过程控制工程过程控制工程课程组课程组以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标vv初始条件初始条件初始条件初始条件 系统处于平稳状态系统处于平稳状态系统处于平稳状态系统处于平稳状态（稳态）（稳态）（稳态）（稳态）加阶跃干扰加阶跃干扰加阶跃干扰加阶跃干扰 以衰减震荡过程为例：以衰减震荡过程为例：在单位阶跃输入情况下，在单位阶跃输入情况下，对于定值系统典型过程对于定值系统典型过程曲线如下：曲线如下：以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标初始条件过程控制工程过程控制工程课程组课程组以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标vv1 1 1 1）衰减比）衰减比）衰减比）衰减比 N N N N 定义：第一个波峰与第二个波峰之定义：第一个波峰与第二个波峰之定义：第一个波峰与第二个波峰之定义：第一个波峰与第二个波峰之比比比比 N=B/BN=B/BN=B/BN=B/B 工程意义：反映过程稳定性一个指工程意义：反映过程稳定性一个指工程意义：反映过程稳定性一个指工程意义：反映过程稳定性一个指标标标标 N1 N1 N1 N1 衰减振荡衰减振荡衰减振荡衰减振荡 N=1 N=1 N=1 N=1 等幅振荡等幅振荡等幅振荡等幅振荡 N1 N1 N1 N1 N1 N1 N1 非周期非周期非周期非周期 工程上希望工程上希望工程上希望工程上希望 4:1-10:1 4:1-10:1 4:1-10:1 4:1-10:1 2 2 2 2）超调量）超调量）超调量）超调量 超调量：第一个波峰与稳态值之超调量：第一个波峰与稳态值之超调量：第一个波峰与稳态值之超调量：第一个波峰与稳态值之差除以稳态值的百分比差除以稳态值的百分比差除以稳态值的百分比差除以稳态值的百分比 工程意义：反映过程稳定性一个工程意义：反映过程稳定性一个工程意义：反映过程稳定性一个工程意义：反映过程稳定性一个指标指标指标指标超调量：超调量：衰减比：衰减比：以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标1）衰减比 N超调量：衰减过程控制工程过程控制工程课程组课程组以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标(续续续续)vv3 3 3 3）最大偏差）最大偏差）最大偏差）最大偏差A A A A 最大偏差：单位阶跃扰动下，最大振最大偏差：单位阶跃扰动下，最大振最大偏差：单位阶跃扰动下，最大振最大偏差：单位阶跃扰动下，最大振幅幅幅幅B B B B与稳态值与稳态值与稳态值与稳态值C C C C之和的绝对值之和的绝对值之和的绝对值之和的绝对值 工程意义：表示偏离设定值的程度工程意义：表示偏离设定值的程度工程意义：表示偏离设定值的程度工程意义：表示偏离设定值的程度 i i i i）偏差愈大，时间域长，离生产状态）偏差愈大，时间域长，离生产状态）偏差愈大，时间域长，离生产状态）偏差愈大，时间域长，离生产状态愈远。愈远。愈远。愈远。ii ii ii ii）工艺不希望，甚至引起生产事故。）工艺不希望，甚至引起生产事故。）工艺不希望，甚至引起生产事故。）工艺不希望，甚至引起生产事故。vv4 4 4 4）余差）余差）余差）余差 余差：过渡过程终了时的残余偏差余差：过渡过程终了时的残余偏差余差：过渡过程终了时的残余偏差余差：过渡过程终了时的残余偏差 工程意义：反映控制准确性的重要指工程意义：反映控制准确性的重要指工程意义：反映控制准确性的重要指工程意义：反映控制准确性的重要指标标标标 生产中一般希望生产中一般希望生产中一般希望生产中一般希望 愈小愈好（不超愈小愈好（不超愈小愈好（不超愈小愈好（不超过某一个预定范围）过某一个预定范围）过某一个预定范围）过某一个预定范围）*一般由工艺人员提出受控变量的波动一般由工艺人员提出受控变量的波动一般由工艺人员提出受控变量的波动一般由工艺人员提出受控变量的波动范围所规定范围所规定范围所规定范围所规定余差：余差：最大偏差：最大偏差：以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标(续)3）最大偏差A余差：过程控制工程过程控制工程课程组课程组以阶跃响应曲线特征参数作为性能指以阶跃响应曲线特征参数作为性能指以阶跃响应曲线特征参数作为性能指以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标标标标(续续续续)vv5 5 5 5）调节时间（恢复时间）调节时间（恢复时间）调节时间（恢复时间）调节时间（恢复时间）TsTsTsTs 定义：从系统受扰后至受控变量又建立新的平衡的最短时间为止，一定义：从系统受扰后至受控变量又建立新的平衡的最短时间为止，一定义：从系统受扰后至受控变量又建立新的平衡的最短时间为止，一定义：从系统受扰后至受控变量又建立新的平衡的最短时间为止，一般规定进入稳态值般规定进入稳态值般规定进入稳态值般规定进入稳态值 5%5%5%5%或或或或2%2%2%2%范围内经历的时间。范围内经历的时间。范围内经历的时间。范围内经历的时间。工程意义：反映过程快慢、长短标志（快速性指标）工程意义：反映过程快慢、长短标志（快速性指标）工程意义：反映过程快慢、长短标志（快速性指标）工程意义：反映过程快慢、长短标志（快速性指标）在在在在N N N N一定相同情况下，一定相同情况下，一定相同情况下，一定相同情况下，TsTsTsTs愈短，过程愈快，适应性愈强，质量愈好。愈短，过程愈快，适应性愈强，质量愈好。愈短，过程愈快，适应性愈强，质量愈好。愈短，过程愈快，适应性愈强，质量愈好。5%Ts以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标(续)5）调节时间（恢复时过程控制工程过程控制工程课程组课程组以阶跃响应曲线特征参数作为性能指以阶跃响应曲线特征参数作为性能指以阶跃响应曲线特征参数作为性能指以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标标标标(续续续续)vv6 6 6 6）振荡周期）振荡周期）振荡周期）振荡周期 T T T T 定义：从第一个波峰到第二个波峰的时间定义：从第一个波峰到第二个波峰的时间定义：从第一个波峰到第二个波峰的时间定义：从第一个波峰到第二个波峰的时间 周期倒数为振荡频率周期倒数为振荡频率周期倒数为振荡频率周期倒数为振荡频率 工程意义：在工程意义：在工程意义：在工程意义：在N N N N一定情况下周期愈短，频率愈高一定情况下周期愈短，频率愈高一定情况下周期愈短，频率愈高一定情况下周期愈短，频率愈高,反映过程快慢的标志反映过程快慢的标志反映过程快慢的标志反映过程快慢的标志5%T以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标(续)6）振荡周期 T 过程控制工程过程控制工程课程组课程组以阶跃响应曲线特征参数作为性能指以阶跃响应曲线特征参数作为性能指以阶跃响应曲线特征参数作为性能指以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标标标标(续续续续)各指标之间关系各指标之间关系:有些是相互矛盾的（如超调量与过渡过程时间）有些是相互矛盾的（如超调量与过渡过程时间）对于不同的控制系统，这些性能指标各有其重要性。对于不同的控制系统，这些性能指标各有其重要性。应根据工艺生产的具体要求，分清主次，统筹兼顾，保证优先应根据工艺生产的具体要求，分清主次，统筹兼顾，保证优先满足主要的品质指标要求。满足主要的品质指标要求。以阶跃响应曲线特征参数作为性能指标(续)各指标之间关系:过程控制工程过程控制工程课程组课程组偏差积分性能指标偏差积分性能指标 vv引入原因引入原因引入原因引入原因 阶跃响应品质指标阶跃响应品质指标阶跃响应品质指标阶跃响应品质指标 i i i i）初始条件为零）初始条件为零）初始条件为零）初始条件为零 ii ii ii ii）加阶跃（干扰）输入）加阶跃（干扰）输入）加阶跃（干扰）输入）加阶跃（干扰）输入 控制系统输入信号非单一的，对于其它干扰情况下需控制系统输入信号非单一的，对于其它干扰情况下需控制系统输入信号非单一的，对于其它干扰情况下需控制系统输入信号非单一的，对于其它干扰情况下需 建立一个广义的评价函数建立一个广义的评价函数建立一个广义的评价函数建立一个广义的评价函数偏差积分评价指标偏差积分评价指标偏差积分评价指标偏差积分评价指标vv偏差积分性能指标偏差积分性能指标偏差积分性能指标偏差积分性能指标 它是以控制系统瞬时误差函数它是以控制系统瞬时误差函数它是以控制系统瞬时误差函数它是以控制系统瞬时误差函数e(t)e(t)e(t)e(t)为泛函数的积分评价系统的系为泛函数的积分评价系统的系为泛函数的积分评价系统的系为泛函数的积分评价系统的系统品质指标。它是用一个数（最小）来衡量一个系统的优劣是否统品质指标。它是用一个数（最小）来衡量一个系统的优劣是否统品质指标。它是用一个数（最小）来衡量一个系统的优劣是否统品质指标。它是用一个数（最小）来衡量一个系统的优劣是否处于最佳状态的一种方法。处于最佳状态的一种方法。处于最佳状态的一种方法。处于最佳状态的一种方法。偏差积分性能指标 引入原因过程控制工程过程控制工程课程组课程组偏差积分性能指标偏差积分性能指标（续）（续）v常用的误差性能评价指标常用的误差性能评价指标 偏差积分偏差积分偏差积分偏差积分IEIEIEIE 平方偏差积分平方偏差积分平方偏差积分平方偏差积分ISEISEISEISE 绝对偏差积分绝对偏差积分绝对偏差积分绝对偏差积分IAEIAEIAEIAE 时间绝对值偏差积分时间绝对值偏差积分时间绝对值偏差积分时间绝对值偏差积分ITAEITAEITAEITAE不能保证控制系统具有不能保证控制系统具有合适的衰减比合适的衰减比侧重于抑制过程中的大侧重于抑制过程中的大偏差偏差具有较快的过渡过程和具有较快的过渡过程和不大的超调量不大的超调量对初始偏差不敏感，对对初始偏差不敏感，对后期偏差敏感后期偏差敏感偏差积分性能指标（续）常用的误差性能评价指标 不能保证控制过程控制工程过程控制工程课程组课程组典型被控过程典型被控过程v纯滞后过程纯滞后过程 1 1、纯滞后、纯滞后 输入变化后，输输入变化后，输出量并不立即改变，而经过一段时出量并不立即改变，而经过一段时间后才反映出来，这段时间称为纯间后才反映出来，这段时间称为纯滞后。滞后。2 2 2 2、化工对象引入纯滞后的原因、化工对象引入纯滞后的原因、化工对象引入纯滞后的原因、化工对象引入纯滞后的原因 1)1)1)1)物料（能量）的传输物料（能量）的传输物料（能量）的传输物料（能量）的传输 2)2)2)2)温度及特性参数温度及特性参数温度及特性参数温度及特性参数 3)3)3)3)元件本身特性（成分仪表）元件本身特性（成分仪表）元件本身特性（成分仪表）元件本身特性（成分仪表）4)4)4)4)安装位置安装位置安装位置安装位置典型被控过程纯滞后过程 2、化工对象引入纯滞后的原因过程控制工程过程控制工程课程组课程组n 单容过程单容过程 1 1、单容过程：只有一个容积，一个容量系数和一个时间常数、单容过程：只有一个容积，一个容量系数和一个时间常数 2 2、几个概念、几个概念v自衡特性自衡特性 ：对象在扰动作用下，其平衡受到破坏，在没有操作人员或控制器的干预下，对象在扰动作用下，其平衡受到破坏，在没有操作人员或控制器的干预下，过程自动恢复平衡状态的特性过程自动恢复平衡状态的特性a)a)自衡过程反应曲线自衡过程反应曲线(1)(1)(1)(1)出水阀静压变化出水阀静压变化出水阀静压变化出水阀静压变化 排出流量排出流量排出流量排出流量Q Q Q Q0 0 0 0 变化变化变化变化QiQoH(t)单容过程 1、单容过程：只有一个容积，一个容量系数和过程控制工程过程控制工程课程组课程组 无自衡特性无自衡特性 ：对象在扰动作用下，其平衡受到破坏，在没有操作人员或控对象在扰动作用下，其平衡受到破坏，在没有操作人员或控制器的干预下，制器的干预下，无法自行重建平衡无法自行重建平衡无法自行重建平衡无法自行重建平衡(2)(2)(2)(2)泵转速不变泵转速不变泵转速不变泵转速不变 排出流量排出流量排出流量排出流量Q Q Q Q0 0 0 0恒定恒定恒定恒定QHiQoAQiQoH(t)(2)泵转速不变QHiQoAQiQoH(t)过程控制工程过程控制工程课程组课程组n 多容过程多容过程 有多个容积，多个容量系数和多个时间常数有多个容积，多个容量系数和多个时间常数n 物料平衡方程物料平衡方程：n 流体运动方程：流体运动方程：多容过程 有多个容积，多个容量系数和多个时间常数 过程控制工程过程控制工程课程组课程组n 具有反向特性的过程具有反向特性的过程 定义：某些过程其阶跃响应初始情况与响应最终情况相反定义：某些过程其阶跃响应初始情况与响应最终情况相反（1 1）冷水增加，气泡减少，水位下降）冷水增加，气泡减少，水位下降（2 2）蒸汽量恒定，液位随进水量增加而增加）蒸汽量恒定，液位随进水量增加而增加y1(t)1t2y(t)y2(t)y 具有反向特性的过程 定义：某些过程其阶跃响应初始情况过程控制工程过程控制工程课程组课程组（3 3）两种作用的结果，总特性为）两种作用的结果，总特性为方块图方块图当当K K2 2T T1 1 K K1 1时，响应初期，占主导地位，过程出现反向响应。时，响应初期，占主导地位，过程出现反向响应。当当K K2 2T T1 1 K K1 1时，过程出现一个正的零点时，过程出现一个正的零点小结小结：反向响应过程，其传函总具有一个正反向响应过程，其传函总具有一个正的零点。的零点。传递函数有正实部零点的过程，称为传递函数有正实部零点的过程，称为非最小相位过程。非最小相位过程。（3）两种作用的结果，总特性为方块图当K2T1Kmax2,wc1wc2*结论结论:广义对象中存在纯滞后总是使广义对象中存在纯滞后总是使 Kmax wc 减小减小。控制通道特性对控制质量的影响控制通道特性对控制质量的影响广义对象纯滞后对可控性的影响 分析：两个广义对象 当过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程特性对控制品质的影响过程特性对控制品质的影响-总结总结v控制通道控制通道:放大系数放大系数放大系数放大系数K K0 0要适当选大一些；时间常数要适当选大一些；时间常数要适当选大一些；时间常数要适当选大一些；时间常数T T要适当小一些；纯滞后要适当小一些；纯滞后要适当小一些；纯滞后要适当小一些；纯滞后时间时间时间时间 越小越好，在有纯延时越小越好，在有纯延时越小越好，在有纯延时越小越好，在有纯延时 的情况下，的情况下，的情况下，的情况下，与与与与T T T T之比应小于之比应小于之比应小于之比应小于1 1 1 1。v扰动通道扰动通道:放大系数放大系数放大系数放大系数K Kf f应尽可能小；时间常数应尽可能小；时间常数应尽可能小；时间常数应尽可能小；时间常数T Tf f要大；扰动引入系统的位要大；扰动引入系统的位要大；扰动引入系统的位要大；扰动引入系统的位置要远离控制过程置要远离控制过程置要远离控制过程置要远离控制过程(即靠近调节阀即靠近调节阀即靠近调节阀即靠近调节阀)；容量滞后愈大，愈有利于控制。；容量滞后愈大，愈有利于控制。；容量滞后愈大，愈有利于控制。；容量滞后愈大，愈有利于控制。vv广义过程（包括调节阀和测量变送器）由几个一阶环节组成，在选择控制广义过程（包括调节阀和测量变送器）由几个一阶环节组成，在选择控制广义过程（包括调节阀和测量变送器）由几个一阶环节组成，在选择控制广义过程（包括调节阀和测量变送器）由几个一阶环节组成，在选择控制参数时，应尽量将几个时间常数数值错开，使其中一个时间常数比其它时参数时，应尽量将几个时间常数数值错开，使其中一个时间常数比其它时参数时，应尽量将几个时间常数数值错开，使其中一个时间常数比其它时参数时，应尽量将几个时间常数数值错开，使其中一个时间常数比其它时间常数大得多，同时注意减小其它时间常数。间常数大得多，同时注意减小其它时间常数。间常数大得多，同时注意减小其它时间常数。间常数大得多，同时注意减小其它时间常数。v注意注意工艺操作的合理性、经济性。工艺操作的合理性、经济性。工艺操作的合理性、经济性。工艺操作的合理性、经济性。过程特性对控制品质的影响-总结控制通道:放大系数K0要适当选过程控制工程过程控制工程课程组课程组操纵变量的选择操纵变量的选择v选择对被控变量影响大的输入变量，即控制通道增益比较大；选择对被控变量影响大的输入变量，即控制通道增益比较大；v选择对被控变量作用效应快的输入变量，即控制通道的时间常选择对被控变量作用效应快的输入变量，即控制通道的时间常数比较小；数比较小；v选择输入变量中变化范围较大的，可使被控变量较易控制；选择输入变量中变化范围较大的，可使被控变量较易控制；v使使 /T/T/T/T尽量减小。尽量减小。尽量减小。尽量减小。操纵变量的选择选择对被控变量影响大的输入变量，即控制通道增益过程控制工程过程控制工程课程组课程组关于测量变送环节关于测量变送环节v测量变送环节的任务是对被控变量或其他有关参数进行正确测量，并将其测量变送环节的任务是对被控变量或其他有关参数进行正确测量，并将其转换成统一的信号，如风压转换成统一的信号，如风压0.02-0.1mpa0.02-0.1mpa，电信号，电信号4-20mA4-20mA等等。测量环节等等。测量环节在控制系统中起着举足轻重的作用，它包含在闭环中。在控制系统中起着举足轻重的作用，它包含在闭环中。典型的测量变送器结构典型的测量变送器结构关于测量变送环节测量变送环节的任务是对被控变量或其他有关参数过程控制工程过程控制工程课程组课程组关于测量变送环节关于测量变送环节v测量环节一般可描述成测量环节一般可描述成Km：表征仪表的放大系数。：表征仪表的放大系数。Tm：惯性时间，愈小愈好，：惯性时间，愈小愈好，Tm大，测量失真，相当于给滤波了。大，测量失真，相当于给滤波了。：纯滞后时间，显然是小好。：纯滞后时间，显然是小好。关于测量变送环节测量环节一般可描述成Km：表征仪表的放大系数过程控制工程过程控制工程课程组课程组关于测量变送环节关于测量变送环节v测量变送器的作用测量变送器的作用 把工艺生产过程的变量（流量、压力、温度、液位和成分等）及把工艺生产过程的变量（流量、压力、温度、液位和成分等）及检测、转换单元转换成标准的电或气信号。检测、转换单元转换成标准的电或气信号。变送器输出是被控变量的测量值，它被送到显示和控制装置，变送器输出是被控变量的测量值，它被送到显示和控制装置，用于显示和控制。用于显示和控制。v测量变送器的基本要求测量变送器的基本要求 正确性：正确反映被控变量，误差小。正确性：正确反映被控变量，误差小。快速性：及时反映被控变量的变化。快速性：及时反映被控变量的变化。可靠性可靠性：长期稳定运行。：长期稳定运行。关于测量变送环节测量变送器的作用过程控制工程过程控制工程课程组课程组v测量误差测量误差 1.1.仪表本身的误差，精度等级与量程有关仪表本身的误差，精度等级与量程有关 在仪表精度一定情况下：在仪表精度一定情况下：在仪表精度一定情况下：在仪表精度一定情况下：1 1 1 1）仪表量程越宽，绝对误差越大，仪表选型时尽量选）仪表量程越宽，绝对误差越大，仪表选型时尽量选）仪表量程越宽，绝对误差越大，仪表选型时尽量选）仪表量程越宽，绝对误差越大，仪表选型时尽量选 量程窄一些量程窄一些量程窄一些量程窄一些 2 2 2 2）量程窄时，静态）量程窄时，静态）量程窄时，静态）量程窄时，静态KmKmKmKm增加，减少测量误差增加，减少测量误差增加，减少测量误差增加，减少测量误差 3 3）KmKm增大，对调节质量影响不大，因为保证一定稳态，增大，对调节质量影响不大，因为保证一定稳态，KcKc必须减少必须减少 2.2.安装不当引入误差，如安装位置不正确，孔板安装安装不当引入误差，如安装位置不正确，孔板安装“反反”等等 3.3.测量的动态误差，指测量的动态误差，指 或或 引入的误差引入的误差,Tm 大，使测量失真，大，使测量失真，大，现大，现在时间测的值是在时间测的值是 时间前的值。时间前的值。关于测量变送环节关于测量变送环节测量误差关于测量变送环节过程控制工程过程控制工程课程组课程组v测量信号的处理测量信号的处理1.1.对周期性脉动干扰的处理对周期性脉动干扰的处理 对周期性脉动干扰信号，串入对周期性脉动干扰信号，串入RCRC低通滤波器，滤掉高频信号，如泵流量的周期低通滤波器，滤掉高频信号，如泵流量的周期振动产生的干扰。振动产生的干扰。3 3.线性化处理线性化处理 对非线性测量信号，指输入和输出，进行线性化处理，如差压与流量对非线性测量信号，指输入和输出，进行线性化处理，如差压与流量 4 4.对大容量滞后的测量仪表，加微分单元进行补偿对大容量滞后的测量仪表，加微分单元进行补偿 例例 调节调节Td，使，使TdTm，则，则 关于测量变送环节关于测量变送环节2 2.测量噪声需进行滤波测量噪声需进行滤波测量信号的处理1.对周期性脉动干扰的处理 对周期性脉过程控制工程过程控制工程课程组课程组关于测量变送环节关于测量变送环节v测量变送器的选用原则测量变送器的选用原则v在环境工况条件下应能长期稳定运行在环境工况条件下应能长期稳定运行v仪表精度和量程的选择：仪表精度和量程的选择：选用仪表的精度要合适：应符合工艺检测要求。选用仪表的精度要合适：应符合工艺检测要求。仪表测量误差：仪表本身误差、环境工况引入的误差和动态误差仪表测量误差：仪表本身误差、环境工况引入的误差和动态误差 量程选择：量程的改变会引起最大读数误差变化和增益的变化量程选择：量程的改变会引起最大读数误差变化和增益的变化v被测对象或介质的特性。如，气、液、固，腐蚀性等被测对象或介质的特性。如，气、液、固，腐蚀性等v检测采用的形式要求。如，侵入或非侵入检测采用的形式要求。如，侵入或非侵入v被测信号的性质及频率范围被测信号的性质及频率范围v仪表的构造材料，安装结构仪表的构造材料，安装结构v对环境、安全的保证对环境、安全的保证v成本等成本等关于测量变送环节测量变送器的选用原则过程控制工程过程控制工程课程组课程组关于控制阀关于控制阀v控制阀的基本概念：控制阀的基本概念：执行机构，执行器，调节阀执行机构，执行器，调节阀 控控制制阀阀代代替替手手动动操操作作，是是构构成成自自动动控控制制系系统统不不可可缺缺少少的的重重要要部部分分。其其作作用用是是接接受受控控制制器器的的输输出出信信号号，直直接接控控制制被被控控介介质质的的的的输输送送量量，达达到到控控制制温温度度、压压力力、流流量量、液液位位等等工工艺艺参数的目的，从而将被控变量维持在工艺指标要求的数值上。参数的目的，从而将被控变量维持在工艺指标要求的数值上。v结构类型结构类型 执行机构：执行机构：把控制器的输出信号转换为位移信号。把控制器的输出信号转换为位移信号。调节机构：调节机构：把位移信号转换成流通截面积的变化。把位移信号转换成流通截面积的变化。执行机构有气动、电动和液动之分。执行机构有气动、电动和液动之分。调节机构有单座、双座、偏心旋转、套筒、蝶阀等。调节机构有单座、双座、偏心旋转、套筒、蝶阀等。关于控制阀控制阀的基本概念：执行机构，执行器，调节阀过程控制工程过程控制工程课程组课程组关于控制阀关于控制阀v控制阀的口径选择控制阀的口径选择 调节阀口径大小通过计算调节阀流通能力的大调节阀口径大小通过计算调节阀流通能力的大小来决定。调节阀流通能力必须满足生产控制小来决定。调节阀流通能力必须满足生产控制的要求并留有一定的余地。的要求并留有一定的余地。在正常工况下要求