控制仪表复习

。第一章1、控制仪表的作用：对检测仪表的信号进行运算、处理，发出控制信号，对生产过程进行控制。2、控制仪表包括控制器、变送器、运算器、执行器等，以及新型控制仪表及装置。3、控制仪表及装置的分类（ 1）按工作能源形式分：气动、电动、液动 （ 2）按信号类型分：模拟式、数字式（ 3）按结构型式分：基地式仪表、单元组合式仪表、组装式综合控制装置、集散控制系统、现场总线控制系统、流程控制。4、国际电工委员会（IEC）确定： 4-20mA DC、 1-5V DC 为过程控制系统电模拟控制信号的统一标准。5、电流信号的传输：电流传送 电流接收的串联制方式电流信号的缺点：某台仪表出故障时，影响其他仪表；无公共地点。各台仪表应浮空工作，如每台仪表均需接地，则需加隔离。6、电压信号传输：电压传送 电压接收的并联制方式特点：1). 某台仪表故障时基本不影响其它仪表；2).有公共接地点；3). Ri易受干扰，故电压信号不适宜远传。爆炸危险场所按爆炸性物质的物态，分为气体区域等级7、1、气体爆炸危险场所的爆炸危险场所和粉尘爆炸危险场所两类。根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续（1） 0级区域 （2）1级区域 （3）2 级区域时间分为以下三个区域等级：2. 粉尘爆炸危险场所的区 域等级 ：（1） 10级区域 （2）11级区域8、1. 爆炸性气体、蒸汽的分 级( 2) 按最小点燃电流比分级在规定的标准试验条件下，调节最小点燃电流，以甲烷的最小点燃电(1) 按最大试验安全间隙分 级 在规定的标准试流为标准，定为，其它物质的最小点燃电流与之1.0验条件下，火焰不能传 播的最大间隙称为最大 试验 比较，得出最小点燃电流比（ MICR ）为：安全间隙（ MESG）。按爆炸性气体、蒸 汽的最大某物质的最小点燃电流某物质的最小点燃电流比试验安全间隙可分为以 下几级：甲烷最小点燃电流按爆炸性气体、蒸汽的最小点燃电流比，可分为以MESG 1.14mm，为甲烷，作为起始点 ，无级；0.9MESG1.14mm,为 A级；下几级：MICR1.0, 为甲烷，作为起始点，无级；0.5MESG0.9mm,为B级；0.8MICR1.0, 为A 级；MESG 0.5mm,为C级；0.45MICR0.8,为 B级；MICR0.45,为 C级；9 、爆炸性物质按引燃温度分组由上可见，爆炸性气体、蒸汽的最大试验安全T1： 450， T2：450300 ， T3： 300200，间隙越小，最小点燃电流比也越小。按最小点燃电T4： 200135， T5：135100； T6： 10085流比分级与最大试验安全间隙分级，两者结果是相10、防爆电气设备分为两大类：似的。类煤矿用电气设备。爆炸性粉尘的分级2.类工厂用电气设备。按粉尘的物理性质划分。把非导电性的可燃粉尘与非导电性的可燃纤维列为A级；把导电性的爆类电气设备按爆炸性气体特性，可进一步炸性粉尘与火药、炸药粉尘列为B级；没有 C级。分为 A、 B、 C三级。11、工厂用设备的防爆形式共有八种：隔爆型（d）本质安全型（ i ）增安型（ e）正压型（ p）充油型（ o），充砂型（ q），浇封型（ m）和无火花型（ n）。本质安全型设备按其使用场所的安全程度又可分为ia和 ib两个等级。注： ia等级的本安仪表可用于危险等级最高的0 区危险场所，而ib 等级的本安仪表只适用于 1 区和 2 区危险场所。精选资料，欢迎下载。12、防爆标志电气设备的防爆标志是在“Ex”防爆标记后依次列出防爆类型、气体级别和温度组别三个参量。例如防爆标志Exd BT3 表示类隔爆型B 级 T3 组，其设备适用于气体级别不高于类B 级，气体引爆温度不低于T3（ 200）的 1、 2 区危险场所。又如Exia CT5 表示类本质安全型ia 等级 C 级 T5 组，其设备适用于所有气体级别、引燃温度不低于T5（100）的 0 区危险场所。13、常用的防爆型控制仪表是隔爆型和本质安全型两类仪表。14、根据单元功能及结构特点，DDZ-III型仪表有下列八个基本单元：变送单元；转换单元；显示单元；调节单元；运算单元；给定单元；辅助单元；执行单元。第二章1、基型控制器由控制单元和指示单元组成。2、3 、输入电路 偏差差动电平移动电路A、作用： 1).将（ Ui-Us ）后放大两倍反相以Uo1 输出，即 Uo1= -2(Ui-Us) 。2). 电平移动。将以零伏为基准的输入信号转换为以UB 为基准的输出信号Uo1。B、采用偏差差动输入方式：消除了集中供电引入的误差。C、电平移动的目的：使IC1 工作在允许的共模输入电压范围内。_R54、输入电路定量分析：UiR1F1设： IC1 是理想运放， R1=R2=R3=R4=R5=R6=R=500k，T +ICR 7R 85k，则有：R2R7UB 1UUsR3R6Uo1U iU CM1U FU CM2U F01R8U F2R4RRRUB所以反相端电压（以零伏为基准）为：U F1U iU CM1U CM21U01U B图2-2 输入电路原理图由此可知： 1. Uo1仅与 Ui 、 Us 的差值成正比，比例系数为 -2 ，32而与导线电阻上的电压Ucm1和 Ucm2无关； 2. UT 、 UF 在 IC1 的同样可求得同相端电压为：共模输入电压范围内（222V) ，电路正常工作;3. 把以零伏为基1U TU CM1U CM2U B准的 1-5V 输入信号转换成以10V 为基准的0- 8V 的偏差信号U SUo1输出。 Uo1 即是绝对值，又是变化量。3由于 UFU T，故可得：6、比例度比例度的一般表达式：U 01（）2 U i- U S5、(三自动与手动操作的相互 切换m axm in100 %y).自动软手操精选资料，欢迎下载y m axy m in双向无平衡无扰动切换式中：软手操自动m axmin 偏差变化范围；硬手操软手操y m axy min 输出信号变化范围。无平衡无扰动切换。7、控制单元包括输入电路、PD电路、 PI 电路、输出电路以及软手操电路和硬手操电路。指示单元包括测量信号指示电路和给定信号指示电路。控制器的工作状态有自动、软手操、硬手操和保持。2-1 、说明 P、 PI 、 PD控制规律的特点以及这几种控制规律在控制系统中的作用?1)P: 特点：控制作用及时迅速，只要有偏差就有输出。作用：快速消除偏差，但有余差，Kp 大，余差小。2） PI ：特点： I 作用动作缓慢，但可消除静差。PI 作用有 P 作用迅速和 I作用消除静差的特点。I 作用影响系统稳定性。作用： I 作用可大大减小系统余差，故用于系统静差要求较高的系统中。3） PD：特点： D 作用快，输出与偏差的变化速度成正比，可使动态最大偏差大大减小，故有超前作用。作用： D 作用可改善系统动态特性，使最大动态偏差大大减小某控制器的输入信号为4 20mA，输出信号为15V,当比24.P例度60%时，输入变化.所引起的输出变化量是多少？解：0 6mA0.6mA 引起的输出相对变化量为：0.61mA ；60%1mA转化为 1 5V 对应电压值, 即输出变化量为：4V 0.25 V ；16mA控制器输出值为： .1V1.25V。0 25V答 : 输出变化量是0.25 V 。2 5.说明积分增益和微分增益的物理意义。他们的大小对控制器的输出有什么影响？答：积分增益 K I的物理意义是：在阶跃信号作用下，PI 控制器输出变化的最终值与初始值之比：K Iy( ) ， K I 越大越接近理想积分，消除静差的能力越强。y(0)微分增益 K D的物理意义是：在阶跃信号作用下，PD控制器输出变化的初始值与最终值之比：K Dy(0) ， K D 越大y( )越接近理想微分，消除最大动态偏差的能力越强。2 6.什么是控制器的调节精度？实际PID 控制器用于控制系统中，控制结果能否消除余差？为什么？答：控制器的控制精度为：MAX1100%U 03( ) K P min K Im in1（不考虑漂移、积分电容漏0.2 1040.05%MAX 2mV , P27）；电的影响，此时控制器指标给出的控制精度为：0.5% （考虑漂移、积分电容漏电等因素影响，此时精选资料，欢迎下MAX20载mV ）。不能消除偏差，因为K I，CI漏电。注：正常使用时， K IA 3CM ， m1，10 ，K I104或10 5； K P由 决定，设定mC I。2 9.在基型控制器的 PD 电路中，如何保证开关 S从 “ 断 ” 位置切至 “ 通 ” 位置时输出信号保持不变？答：当图2中的开关处于“断”位置时，微分作用切除，电5S路只有比例作用。这时1IC2同相端的电压 U TU o1，而电容 CD 通n过电阻 R1也接至 1 U o1电平上， CD被充电到 U CDn - 1 U o1，因此，nn稳态时电容 CD 上的电压与 9.1k电阻上的压降相等，即 CD右端的电平与 U T 相等，这样就保证了开关 S由“断”到“通”的瞬 间，即接通微分作用时，输出不发生突变，故对生产过程不产生扰动。2 8.基型控制器的输入电路为什么采用差动输入和电平移动方式？偏差差动电平移动电路怎样消除导线电阻所引起的运算误差？答：输入电路采用偏差差动电平移动电路，是为了消除集中供电引入的误差。因为是单电源供电 , 采用了电平移动方式。如果采用普通差动输入方式，供电电源回路在传输导线上的压降将影响控制器的精度。如图 2-3所示，两线制变送器的输出电流 I i在导线电阻 R CM1 上产生压降 U CM1，这时控制器的输入信号不 只是 Ui，而是 U iUCM1 ,电压 U CM1会引起运算误差。同样，外给定信号在传输导线上的压降UCM2 也会引入附加误差。实际输入电路的连接方式，是将输入信号Ui 跨接在 IC1的同相和反相输入端上，而将给定信号反极性地跨接在这两端，见图 24，这样两导线电阻的压降U CM1 和UCM2 均成2 12.基型控制器如何保证“自动” “软手操”、“软手操（或硬手操)” “自动”无平衡、无扰动的切换？“自动 软手操”的切换：S1、S2由自动切到软手操后，在S4尚未扳到UR时，IC3的反相输入端浮空，由于电路具有保持特性，使Uo3不变，故这种切换时是无平衡、无扰动的。当需要改变输入时，将S4扳至所需位置，使Uo3上升或下降。“软手操 自动”的切换：手动操作时，电容CI 接到UB上，使CI 两端的电压始终等于Uo2,当从软手操（或硬手操）切到自动时，由于UcI等于Uo2而极性相反，CI 的右端就和IC3的同相输入端一样都处于零电位（相对于UB而言），故在接通瞬间电容无充放电现象，输出Uo3不变，这就实现了无平衡、无扰动切换。为输入电路的共模电压信号，由于差动放大器对共模信号有很强的抑制能力，因此，这两个附加电压不会影响运算电路的精度。第三章3-11 气动仪表的基本元件有哪些？说明喷嘴挡板机构和放大器的作用原理。答：（ 1）表的基本元件：气阻、气容、弹性元件、喷嘴- 挡板机构和功率放大器等。（ 2）喷嘴挡板机的作用原理：把微小的位移转换成相应的压力信12 34567号 ; 功率放大器的作用原理：将喷嘴挡板的输出压力和流量都放大。Ii8_喷嘴挡板机构组成：节流孔、节流气室、变节流空（喷嘴挡板）。+93-12 简述电 / 气转换器的结构和动作过程。工作原理：力矩平衡原理N10答：（ 1）由电流 - 位移转换部分、位移 - 气压转换部分、气动功率SPo11Ps放大器和反馈部件组成。 （2）工作过程：当输入电流 Ii进入动1312圈厚，产生的磁通与永久磁钢在空气隙中的磁通相互作用那个，图3- 39电/ 气转换器结构图而产生向上的电磁力，带动杠杆转动，安装在杠杆右端的挡板1动圈； 2限位螺钉； 3杠杆； 4正反馈波纹靠近喷嘴，使其背压升高，经气动放大器惊喜放大后，输出压管； 5十字簧片支撑； 6负反馈波纹管； 7平衡力 p。， p。送给反馈波纹管产生向上的负反馈力，同事送个正锤； 8挡板； 9喷嘴； 10气动放大发器； 11调零弹簧； 12铁芯； 13磁钢精选资料，欢迎下载。反馈波纹管产生向上的正反馈力，以抵消一部分负反馈的影响。第四章1、 乘除器 四种运 算 ：1).乘除运算 ：N(U i1 1)(U i2 K2 )1（基本关系式）U oU i3K 32).乘后开方：U oN(U i11)(U i2K 2 )13).乘法运算： U oN1(U i1 1)(U i2 K 2 )44 ).除法运算： U o4NU i111U i3K 32、调宽电路调高电路滤波电路乘法电路 M 。-3、乘除器的 主要指标： 1）.输入通道： 3 个；2）.负载电阻：电流输出端的负载电阻为0 100；3）.基本误差： 当 U i1U i33V 或 U i2U i33V4、乘除器就是基于单向脉冲调高、调宽原理工作的。1) 输入电路的作用：减1，电平移动（ 0-Ub） 2） 附加偏置电路的作用：提供偏压U、U（K 、K3)。P2P323） 比例放大电路的作用：调量程。4） 输出电路的作用：加1，电平移动（ U B0），功率放大。5、自激振荡时间分割器：1） 组成：比较器、乘法电路 1、乘法电路 22） 作用：实现乘除复合运算 U22U11U 213）振荡条件：若要振荡器持续振荡而正常工作，必须满足启振条U 31件： U31U11。6、 开方器 ：UoKU i11U 21U i 输入电路 U 11比较器S乘法电路 1U 22 比例放大 U 23小信号U 23 输出电路U oN1_K 2电路 N2切除电路NoU f乘法电路 2K 3图 4- 13开方器方框图1） 主要指标：（1）、基本误差： 输入电压1.09V 时，0.5%;输入电压1.09V ，且1.04V 时，1%; 输入电压1.04V 时， 不计精度。（2）、小信号切除：精选资料，欢迎下载。输入电压1.04V 时，输出切除；输入电压1.04V 时，仪表正常输出。4 8开方器中为何设置小信号切除电路？试分析该电路的工作原理。答：开方器中为何设置小信号切除电路：小信号切除由 y K x可得dyKdx2x因此， x 很小时，动态放大系数很大且非线性，这时x 的很小变会引起动态放大系数很大的变化，使输出产生很大的误差，因此小信号要切除。这也是一般不用乘除器来完成开方运算的原因。(P71第14 第23行)7、试小分信析号该切电除路电的路工：作原理：小信号切除电路见图 4 14。由比较器 IC 4、晶体管 VT5、场效应管 VT6等组成，比例运算电路的输出信号 U 23经电阻 R13 加至 IC 4的同相输入端，电压 UL经电阻 R14加至 IC 4的反向输入端。当 U23UL时，比较器输出高电位， VT6饱和到通， VT5截止。忽略 VT6的饱和压降，本级的输出电压 U4 U23，当 U23 UL时，比较 器输出低电位， VT6夹断，VT5饱和导通。忽略 VT5的饱和压降，本级的输出电压 U4 0（以 UB为基准）(P73第5 第10行)420mA8、执行器的种类：电动、气动、液动三种。Ii伺服放大器操作器伺服电机减速器构成：执行机构，调节机构。If阀位0 909、电动执行器：作用 Ii角位移或直线位置反馈指示位置发送器位移 - 执行机构，改变控制量。放大器执行机构10、阀门定位器和控制阀配套使用是气动控制阀的主要附件。图5- 1 电动执行器方框图阀门定位器是气动执行机构构成了一个闭环系统11、阀门定位器的应用场合： 1）增加执行机构的推力，2）加快执行机构的动作速度，3）实现分程控制，4）改善控制阀的流量特性12、 控制阀的流量特性： 阀的流量特性，是指控制介质流过阀门的相对流量与阀门相对开度（即推杆的相对位移）之间的函数关系：QlQ maxfL理想流量特性：阀前后差压不变时的流量特性（固有流量特性）。工作流量特性：阀装在管道中，前后差压变时的流量特性，也叫实际流量特性。理想流量特性和工作流量特性的区别在于使用条件的不同。P全开13、 压降分压比：SP系统S表示阀全开时阀上压降占系统总压降的多少。阀全开时，阀前后压差最小。精选资料，欢迎下载。直线变为快开S1，理想流量特性S,P阀，特性曲线下移，流量 特性畸变，对数变为直线S太小，流量变化范围减小，对控制不利。S一般不小于 0.3。4-1 简述矩形脉冲调宽调高式乘除器的构成原理。乘法电路的乘法关系是指哪两个量相乘？构成：输入电路、附加偏置电路、自激振荡时间分割器、比例放大电路、输出电路。乘法关系：矩形脉冲宽度与矩形脉冲幅值。4-6 开方器主要用于何种场合？用乘除器代替开方器行不行？场合：与节流装置配套的流量测量控制系统。不行。因为乘除器中没有小信号切除电路，故一般不适用乘除器来实现开放运算。4-10 伺服放大器由哪些部分组成？它是如何起放大作用的？组成：信号隔离器、综合放大电路、触发电路、固态继电器等。它将来自调节器的电流信号和位置反馈信号进行综合比较，将差值放大，以足够的功率去驱动伺服电机旋转。4-12 简述位置发送器的工作原理。位置发送器的作用是将执行机构输出轴的转角（090 度）线性的转换成4mA-20mA 的直流电流信号，用以指示阀位，并作为位置反馈信号 If 反馈到伺服放大器的输入端，以实现整机负反馈。 4-13 气动执行机构有哪几种？各有什么特点？薄膜式和活塞式第五章1、过程控制系统：把工业生产过程中的某一或某些物理参数（如温度、流量、压力、液位、浓度、成份等）作为被控参数的控制系统，叫做过程控制系统。2、过程控制的特点：被控对象的多样化，对象存在滞后，对象特性非线性，控制系统比较复杂3、过程控制系统的组成：被控对象、检测元件和变送器、控制器、执行器、控制阀4、过程控制系统的类别：(1)按是否采用计算机分：常规仪表控制系统、计算机控制系统。(2) 按设定值的形式不同分 : 定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统5、过程控制系统的品质指标：1）递减比 n（衰减比、递减率） ，一般用n ： 1 表示，习惯用4： 12）动态偏差B1 （最大偏差、最大过调量）3）调整时间TC ( 控制时间、过渡过程时间、恢复时间）4）静态偏差C（余差、残余偏差）第六章1、多输入多输出过程一般采用解耦控制。2、描述对象特性的参数有：1）放大系数K、 K为静态参数， K 一般都有非线性，一般作近似线性处理。2）时间常数 T、 T反应慢，3）阻力 R、阻力既影响动态又影响静态。容量 C，容量只影响反应速度，不影响放大系数。3、自衡过程的特性：单容过程的传递函数：W （S） H (S)K1X (S)Ts有纯滞后单容过程的传递函数：W (S)Ke 0 sTs1精选资料，欢迎下载。4、无自衡过程的特性：单容过程的传递函数：W (S)H (S)1X (S)Ta S带有纯滞后单容过程的传递函数： W (S)1e0 STa S5、时域法过程建模： 一、阶跃扰动法测定过程的响应曲线 ，二、矩形脉冲法测定过程响应曲线具体做法：把时间分成时间间隔为t0的若干段，有 0t0 时，脉冲响应曲线与阶 跃响应曲线一致；t02t0时，将此时的脉冲响应曲线加上 0t 0时的脉冲响应曲线； 2t03t 0时，将此时的脉冲响应曲线加上 t02t0时的阶跃响应曲线；以此类推，将后一区间的脉冲响应曲线加在前一区间的阶跃响应曲线上，即可求得完整的阶跃响应曲线y（ t）。s第七章1、单回路控制系统：又称简单控制系统。它是由被控对象、检测元件及变送器、控制器和执行器组成一个闭合回路的反馈控制系统。2、 单回路的特点： 单回路控制系统是所有过程控制系统中最简单、最基本、最成熟、应用最广泛的。3、 单回路的应用场合：适用于被控过程滞后时间较小、负荷和干扰变化不大、控制质量要求不很高的场合。4、 被控量的选择是 系统设计方案的核心部分。直接参数：能表征产品产量、质量、安全性能等方面的参数。间接参数：与直接参数具有单值关系（P、 T等），并有足够的灵敏度。5、 选择操纵量的依据：以被控过程特性参数（K、 T、 ）对控制质量的影响为依据，选择操纵量。6、容量滞后会使系统的最大偏差变大，采用微分作用克服容量滞后的影响最有效。7、 选择操纵量的基本原则：变量本身应是可控的，工艺上是合理的、经济的；控制通道的放大系数应大于干扰通道，时间常数应适当小一些，滞后 时间越小越好；干扰通道的放大系数应小，时间常数应大，干扰作用点离被控量检测点应远些。8、控制阀流量特性的选择：选择步骤：1.根据对象特性，选择阀的工作流量特性；2.然后根据现场的配管情况，从工作流量特性推出理想流量特性9、 确定工作流量特性的原 则：使广义对象具有线 性特性。即 KK K常数10、 o精选资料，欢迎下载。理想流量特性的确定：S0. 6时，工作特性就是理想特性；S0.6 0 .3时，对数；S0. 3时，不适用于阀工作，想办法提高S .11、 控制器的选型即确定控制器的控制作用。12、 P控制器的选型： 特点：快，输出与偏差成比例，阀门开度与偏差有对 应关系。有余差。抗负荷干扰能力强，调节时间短。 适用场合：适用于控制 通道滞后小，负荷变化 不大，允许被控量在一定范围内变化的系统。13、 PI控制器的选型： 特点： I可消除余差，但稳定性低。引进 I后， K c () 可保持原稳定性，但过渡过程变长。 适用场合：适用于控制 通道滞后小，负荷变化 不大，被 控量不允许有余 差的场合。如：流量、压力系统。14、 PID 控制器的选型： 特点： D 对克服容量滞后有明显的效果， D 使稳定性提高， 最大偏差减小；I消除余差； P作用快速有效。 适用场合：适用于容量滞后较大，负荷变化较大，被控量 不允许有余差的场合。如：温度、 ph值系统等。15、 控制器正、反作用的确 定原则：使整个单回路构成负反 馈系统。控制器正、反作用的判 别式为：（控制器“”）（阀“”）（其他环节“”） “ ”。16、控制器的参数整定方法：经验凑试法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法、衰减频率特性法。17、 经验凑试法： 根据经验，采用改变设定值施加干扰的方法，对 、TI、 TD 逐个进行整定。方法一：认为比例作用是基本的控制作用，首先把比例度凑试好。待过渡过程已基本稳定，然后加积分作用以消除余差，最后加微分以改善动态特性，进一步提高控制质量。整定方法： 对 P作用，将放在较大的数值上，逐步减小，直到 过渡过程曲线满意为止。对 PI作用，先置 TI，按纯比例整定，使按 4：1衰 减，然后将放大（ 10 20）%，将 TI由大至小逐步凑试， 直到获得 4：1衰减过程。对 PID 作用， TD0，先按 PI方法凑试整定、 TI，然 后将减小（ 10 20）%， TI 也适当减小，精选资料，欢迎下载。再把 TD由小至大逐步凑试，直到满意为止。18、临界比例度法（稳定边界法）通过试验，找到系统等 幅振荡过渡过程的比例度 k 和等幅振荡周期 Tk，再计算出衰减振荡时控制器的参数， 其步骤为： 1.TI,TD 0,选定1在工况稳定的前提下将控制系统投入自动状态； 2.将设定值突增一个数值，观察记录曲线， 此时应是一衰减曲线，逐步减小，再做设定值干扰试验，直到出现等幅振荡为止。19、 衰减曲线法： 步骤：1.TI,TD0, 在纯比例作用下，系统投入运行，按经验法整定比例度，直到出现 4：1衰减过程为止。此时记录 下s、 Ts，2.由 s、 Ts按表 714计算出、 TI、 TD。3.将 放到比计算值大一些的数值上，然后把积分时间放 到求得的数值上，再慢慢放上微分时间，后再把放到 计算值上，观察曲线，如不理想。再作调整。20、四法比较：经验凑试法：简单可靠，适用于各种系统。但反复凑试，花时间多。 是“看曲线、调参数“的方法，整定质量因人而易 。临界比例度法：简单易掌握，整定质量较好。对临界比例度很小或过渡过程不允许出现等幅振荡的系统不适用。衰减曲线法：安全、准确、可靠，整定质量较高。对于干扰频繁或由各种原因难于从曲线上判别递减比和衰减周期的系统不适用。响应曲线法：整定质量高，但要求测响应曲线。第八章1、串级控制系统的组成：1) 基本术语 : 主变量、副变量、主控制器、副控制器、主对象、副对象、主回路、副回路2）一二次干扰：一次干扰：作用在主对象上的干扰；二 次干扰：作用在副对象上的干扰。3）串级控制系统的工作过程2、串级控制系统的四大特点：等效时间常数减小、工作频率提高、抗干扰能力增强、有一定自适应能力。3、串级控制系统的应用范围：用于克服对象的纯滞后、用于克服对象的容量滞后、用于克服幅值大、变化剧烈的干扰、用于克服对象的非线性。4、 串级系统的设计包括：主、副回路选择，主、副控制器的选型，正、反作 用方式的确定。5、 主回路的选择即确定主变量。 具体的选择原则有：用质量指标作为被控量最直接有效， 在条件许可精选资料，欢迎下载。时可选 它做主变量；当不能选择质量指标做主变量时，应选择一个与产品质量有单值对应关系的参数作为主变量；所有参 数必须考虑足够灵敏度，应考虑工艺上合理性和实践上的可能性。6、 副回路的选择， 副回路的设计是串级系统成败的关键。 副变量的选择应遵循下面几个原则：（一）、副回路应包含尽可能多的主要干扰（二）、主、副对象时间常数应匹配（三）、应考虑工艺上的合理性与可能性（四）、要注意生产上的经济性7、 正、反作用方式的选择：副回路：同单回路，乘积为“负”。主控制器：(主控制器) (副对象) (主对象)( )8、串级系统的参数整定方法：逐步逼近法、两步法、一步法。9、 逐步逼近法， 整定步骤： 1.主环断开，把副环看成是一个单回路，按单回路整定方法求取副控制器整定参数 Wc 2 1。2.副控制器整定参数置于 Wc2 1 值上，将主环闭合，把 副回 路视为一等效对象。这样，系统可视为单回 路系统，按单回 路整定方法求取主控制 器整定参数 Wc1 1。3.系统处于串级状态，主控制器整定参数置于 Wc1 1，副控制器整定参数 Wc2 1，再求取更好的副控制器整定参数Wc2 2，制器整定参数至此完成一次逼近循环 。如达到要求，整定结 束，主、副控分别为1、2。，则继续整定下去，将2，Wc1 Wc2 4.如控制质量不满足要求副控制参数置 于Wc2 再求主控制器整定参数Wc1 2 ，依次循环，逐步逼近提高，直到达到控制质量要求为止。10、两步法： 步骤：1.系统串级运行，工艺稳定，主、副控制器均为比例作用，主控 制器置于 100%，然后逐步降低副控制器的比例度 ，求副回路 ：递减比（或其他）时的2 s和。241T2s2.副控制器的比例度22 s, 逐步降低主控制器的比例度 1，求同样递减比下的 1s和 T1s。3.按1 s、2 s、 T1s、 T2 s结合控制器的选型，按单回路法求取主、副控制器的整定参数。4.按先副、后主，先 P次 I后 D 的顺序，设置控制器参数，做扰动试验，观察过渡过程曲线，再作适当调整，满意为止。11、 一步整定法依据： K sK c1K c2 当满足 4：1衰减过程时，主、副控制器的 K c1、 K c2可变化，精选资料，欢迎下载。只 要 K s为常数即可。 整定步骤： 1.求取 K c2并设置在副控制器上；2.将串级系统投入运行，按单回路方法整定主控制器参数，由 K值匹配原则，调整控制器参数，直到满意为止；3.如出现“共振”， 加大主、副控制器的任何一个比例度即可消除。第九章1、比值控制系统的类型：开环比值控制系统、单闭环比值系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统。23、4、。5、单回路 PID 控制器中的 D 作用对容量滞后有超前作用；串级系统副回路对二次干扰信号有超前作用；前馈控制系统对主要且反馈不易控制的干扰信号有超前作用。超前作用可以使最大偏差大大减小。精选资料，欢迎下载。Welcome !欢迎您的下载，资料仅供参考！精选资料，欢迎下载