過(guò)程控制復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、過(guò)控復(fù)習(xí)重點(diǎn)第一章1.過(guò)控的定義過(guò)控的定義：過(guò)程控制通常是指石油、化工、電力、冶金、輕工、紡織、建材、原子能等工業(yè)部門(mén)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。2.過(guò)程控制的特點(diǎn)過(guò)程控制的特點(diǎn)：①連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化②過(guò)程控制系統(tǒng)由過(guò)程檢測(cè)、控制儀表組成③被控過(guò)程是多種多樣的、非電量的④過(guò)程控制的控制工程多屬慢過(guò)程、而且多半為參量控制⑤過(guò)程控制方案十分豐富⑥定值控制是過(guò)程控制的一種常用形式3.過(guò)程控制系統(tǒng)的組成過(guò)程控制系統(tǒng)的組成：測(cè)量元件、變送器、調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)

2、閥（過(guò)程檢測(cè)控制儀表）和被控對(duì)象4.過(guò)程控制的分類(lèi)過(guò)程控制的分類(lèi)：按過(guò)程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分①反饋控制系統(tǒng)②前饋控制系統(tǒng)③前饋—反饋控制系統(tǒng)按給定值信號(hào)的特點(diǎn)分①定值控制系統(tǒng)②程序控制系統(tǒng)③隨動(dòng)控制系統(tǒng)5.過(guò)程控制的任務(wù)過(guò)程控制的任務(wù)在了解、熟悉、掌握生產(chǎn)工藝流程與生產(chǎn)過(guò)程靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上，根據(jù)工藝要求，應(yīng)用控制理論、現(xiàn)代控制技術(shù)，分析、設(shè)計(jì)、整定過(guò)程控制系統(tǒng)。第二章1.過(guò)程的數(shù)學(xué)建模過(guò)程的數(shù)學(xué)建模:是設(shè)計(jì)過(guò)程控制系統(tǒng)，確定方控制

3、案、分析質(zhì)量指標(biāo)、整定調(diào)節(jié)器參數(shù)等等的重要依據(jù)。2.建模的目的建模的目的：①設(shè)計(jì)過(guò)程控制系統(tǒng)和整定調(diào)節(jié)器參數(shù)②指導(dǎo)設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝設(shè)備③進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)研究④培訓(xùn)運(yùn)行操作人員3.被控過(guò)程輸入量與輸出量之間的信號(hào)聯(lián)系稱(chēng)為過(guò)程通道4.控制作用與被控量之間的信號(hào)聯(lián)系稱(chēng)為控制通道5.建模的方法建模的方法：①機(jī)理分析法建模②實(shí)驗(yàn)法建模③最小二乘法建模6.自衡建模自衡建模（1）單容過(guò)程：?jiǎn)稳葸^(guò)程是指只有一個(gè)貯蓄容量的又具有自平衡能力的過(guò)程。傳遞函數(shù)：1)(

4、000??sTKsW（2）多容過(guò)程：在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，被控過(guò)程往往由多個(gè)容積和阻力構(gòu)成的過(guò)程稱(chēng)為多容過(guò)程傳遞函數(shù)：)1)(1()(2100???sTsTKsW7.非自衡過(guò)程建模非自衡過(guò)程建模（1）單容過(guò)程：傳遞函數(shù)：sTsWa1)(0?(2)多容過(guò)程：傳遞函數(shù)：)1(1)(0??TsSTSWa第四章1.PID理想傳遞函數(shù)2.P、PI、PD、PID具體物理意義具體物理意義：比例控制規(guī)律P:采用P控制規(guī)律能較快地克服擾動(dòng)的影響，使系統(tǒng)穩(wěn)定下

5、來(lái)，但有余差。比例積分控制規(guī)律PI:在工程上應(yīng)用最廣泛，積分能消除余差，適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、被控參數(shù)不允許有余差的場(chǎng)合。比例微分控制規(guī)律PD：微分具有超前作用，對(duì)于具有容量滯后的控制通道，能有效改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。對(duì)于控制通道的時(shí)間常數(shù)或容量滯后較大的場(chǎng)合，如溫度或成分控制，選用比例微分控制規(guī)律可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減小動(dòng)態(tài)偏差。比例積分微分控制規(guī)律PID:PID控制規(guī)律是一種較理想的控制規(guī)律，它在比例的基礎(chǔ)上引入

6、積分，可以消除誤差，再加入微分作用，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。適用于控制通道時(shí)間常數(shù)或容量滯后較大、控制場(chǎng)合。3.模擬位置型模擬位置型PID算式與增量型算式與增量型PID算式的推導(dǎo)及優(yōu)缺點(diǎn)算式的推導(dǎo)及優(yōu)缺點(diǎn)：在模擬過(guò)程控制中，PID控制算式為])()(1)([)(1dttdeTdtteTteKctuD????將積分與微分項(xiàng)分別改寫(xiě)成差分方程：????kjjTedtte0)()(Tkekedttde)1()()(???T：采樣周期K：采用序號(hào)，K

7、=012.........e(k1)、e(k)第(k1)和第k次采樣所得的偏差信號(hào)可得數(shù)字PID算式：①)]1()([)()()(0???????KJDICkekeTTjeTTkeKkuu(k):第k時(shí)刻的控制輸出位置型PID算式：)]1()([)()()(0???????KJDICkekeTTjeTTkeKku增量型PID算式：②)]2()1([)()1()1(101???????????kjDCkekeTTjeTTkeKku①②得：

8、)]2()1(2)([)()]1()([)(1??????????kekekeKkeKkekeKkuDCKC：比例增益KI：積分增益KD：微分增益位置型PID算式的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字PID控制器的輸出u(k)通常都送給DA轉(zhuǎn)換器；缺點(diǎn)：算式不夠方便，因?yàn)橐奂悠頴(j)，不僅要占用較多的存儲(chǔ)單元，而且不便于編程序。增量型PID算式的優(yōu)點(diǎn)：編程序簡(jiǎn)單，占用存儲(chǔ)單元少，運(yùn)算速度快；缺點(diǎn)：4.PIDPID的改進(jìn)的改進(jìn)：（1）積分項(xiàng)的改進(jìn)①積分分離②