25/1/131第七章简单控制系统本章主要介绍以下主要内容：简单控制系统的概念及其构成；被控变量与操纵变量的选择；控制方法及仪表的选择；系统参数的整定。25/1/132§7.1简单控制系统的定义与组成定义：由一个测量仪表（测量元件、变送器）、一个控制器和一个执行机构所组成的控制一个对象参数的（单闭环）控制系统。简单控制系统又称单环控制系统。简单控制系统是构成复杂控制系统的基本单元。25/1/133§7.3被控变量的选择工艺过程的重要参数；在工艺系统中易受干扰变化，需要经常调节的参数；尽可能选用直接指标作为被控参数，必要时可用与直接指标有单值对应关系的间接指标作为被控变量。被控变量应方便检测，并有足够的灵敏度；适当考虑系统测控代价；被控变量应是独立可控的。25/1/134§7.3操纵变量的选择操纵变量：在自动控制系统中，用于调节被控变量的参数，称为操纵变量。操纵变量的选择原则：操纵变量必须是工艺上允许调节的变量；操纵变量应具有较高的调节灵敏度：较大的放大倍数K0；较短的滞后时间。符合工艺的合理性和生产的经济性。25/1/135§7.4系统的滞后检测系统特性的影响主要表现为时间滞后的作用。造成系统滞后的主要原因有：被测对象滞后：测量点不能及时反映参数的变化。存在容积滞后和/或传递滞后。检测元件滞后：因热容、热阻等惯性因素的影响，导致检测仪表的输出不能及时反映参数的变化。信号传递滞后：主要是气动信号传递较慢导致系统反映滞后。25/1/136§7.5控制方案与控制规律控制系统按信号来源（系统结构）分类反馈控制前馈控制复合控制工艺过程测量调节执行输入输出测量调节执行25/1/137控制规律与环节的正反作用常用控制一般都采用PID控制，通过适当调节比例常数、积分时间和微分时间常数可以实现多种控制规律。实际控制系统的每个环节都有正反作用规律：测量环节测量环节：间接指标可能与直接指标反向对应；控制环节控制环节：可以用被测参数减去设定值，也可以用设定值减去被测参数；执行环节执行环节：控制信号的加大可以导致执行结果的加大（如气开阀）或减少（如气关阀）。25/1/138§7.5控制器参数的工程整定控制器参数的工程就是选择适宜的比例度Kp（放大倍数）、积分时间Ti和微分时间TD。控制器的整定可以采用两种方法：理论计算法：通过理论计算，寻找控制关系；工程整定法：通过实际试验或经验规律选择控制参数。25/1/1391.临界比例度法具体方法：1.在纯比例控制（Ti=0，TD=）条件下通过试验获得临界比例度K；2.再根据经验公式计算实际参数值、Ti、TD。使用条件：临界比例法广泛应用于放大倍数较小，即控制控制器输出范围较小器输出范围较小的系统；使用临界比例法必须是工艺系统允许工艺系统允许短时间震荡的情形。25/1/13102.衰减曲线法具体方法：1.在纯比例控制（Ti=0，TD=）条件下通过试验选择适宜的比例度s使系统呈现4：1的衰减比；2.再根据所得的比例度和衰减周期通过经验公式计算实际参数值、Ti、TD。使用条件：干扰作用不太频繁；干扰作用的规律性较强。25/1/13113.经验凑试法具体方法：1.根据一般经验选择适宜的控制参数、Ti、TD；2.在实际运行过程中对参数进行适当的调整。使用条件：干扰作用频繁；干扰作用的规律性较差。25/1/1312本章作业P1811，4，6，13，17，22
