第一章绪论1.过程控制系统基本构成过程控制系统由被控对象,变送装置,控制器和执行器构成检测变送装置的作用:检测被测量的数值,并将其转换为一种特定的输出信号.控制器的作用:接受检测装置送来的信号,与给定值相比较得出偏差,并按某种运算规律算出结果送往执行器.执行器作用:能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值以达到控制被控变量的目的.被控对象:是指需要控制其工艺参数的生产装备或装置.2.过程控制系统的分类方式按系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈-反馈控制系统按给定值信号的特点分类:(1)定值控制系统(2)随动控制系统(3)程序控制系统3(1).定值控制系统的概念设定值恒定,不随时间而改变,要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统.当被控量波动时,控制器动作,使被控量回复至设定值(或接近设定数值).3(2).随动控制系统的概念设定值随时间不断的变化,而且预先不知道它的变化规律,但要求系统的输出即被控量跟着变化,而且希望被控量随设定值的变化即快又准的系统.3(3).程序控制系统的概念设定值在时间上按一定程序变化,被控量在时间上也按一定程序或时间函数变化.4.最优控制的目标是什么对一个受控的动力学系统或运动过程,从一类允许的控制方案中找出一个最优的控制方案,使系统的运动在由某个初始状态转移到指定的目标状态的同时,其性能指标值为最优.第二章工业过程数据模型1(1).工业过程稳态数据模型的建立方法PPT第二章P57(1)解析法(机理演绎法):根据被控过程的内在机理,运用已知的静态和动态物料平衡/能量平衡等关系,用数学推理的方法求取被控过程的数学模型,又称机理法.(2)实验辨识法:根据过程输入/输出的实验测试数据,通过过程辨识和参数估计得出数学模型.(3)混合法:(a)对被控过程中机理比较清楚的部分采用机理演绎法推导其数学模型,对机理不清楚或不确定的部分采用实验辨识法获得其数学模型.(b)先通过机理分析确定模型的结构形式,再通过实验数据来确定模型中各个参数的大小.1(2).动态的数学模型建立方法书P22(1)机理模型的建立:由过程机理建立动态数学模型的方法需要有足够和可靠的验前知识,才能导出正确的原始微分方程式.模型简化有三种方法:一是开始时就引入简化假定,使导出的方程形式简单些;二是在得到较复杂的原始方程后,用低阶的微分方程或差分方程去近似;三是对原始方程求解或用计算机仿真,得到一系列的响应曲线(阶跃响应曲线或频率特性),根据这些特性,用低阶的传递函数去近似.(2)系统辨识和参数估计人们把测试数据直接求取模型的途径称为系统辨识,而把在已定模型的结构的基础上,由测试数据确定参数的方法称为参数估计1(3).静态/动态的数学模型有哪些书P19(过程类型-静态模型):集中参数过程-代数方程;分布参数过程-微分方程;多级过程-差分过程(过程类型-动态模型):集中参数过程-微分方程;分布参数过程-偏微分方程;多级过程-微分/差分过程2.工业过程动态特性,什么样系统是稳定的?什么是不稳定的?书P20(1)(稳定)自衡的非振荡过程:也成为非周期过程,这是一大类在工业生产过程中最常见的过程.该类过程在阶跃输入信号作用下的输出相应曲线没有振荡地从一个稳态趋向于另一个稳态.(2)(不稳定)无自衡的非振荡过程:该类过程没有自衡能力,它在阶跃输入信号作用下的输出响应曲线无振荡地从一个稳态一直上升或下降,不能达到新的稳态.(3)(稳定)衰减振荡过程:该类过程具有自衡能力,在阶跃输入信号作用下,输出响应呈现衰减振荡特性,最终过程会趋于新的稳定值.(4)(稳定或不稳定)具有反向特性的过程:该类过程在阶跃输入信号作用下开始与终止时出现反向的变化.分为自衡型和无自衡型两种书P21第三章常用复杂控制系统1(1).串级控制系统概念(书P36)采用不止一个控制器,而且控制器间相串接,一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值的系统,称为串级控制系统.(PPT第三章P4)就是采用两个控制器串联工作,主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输出去操纵控制阀,从而对主被控变量具有更好的控制效果.在多回路控制系统中,有两个被控过程,两套测量变送装置,两台控制器和一个调节阀构成的系统．1(2).串级控制系统结构主控制回路是定制控制系统.对主控制器的输出而言,副控制回路是随动控制系统,对进入副回路的扰动而言,副控制回路是定制控制系统.1(3).串级控制系统主副回路设计(书P40)主被控变量的选择和主回路的设计,仍可用简单控制系统的设计原则进行.(书P40)设计副回路应注意工艺上的合理性;设计副回路应考虑经济性.(PPT第三章