第一篇：恒压供水系统自动控制设计要点
摘 要
变频调速恒压供水系统，该系统能够根据运行负荷的变化自动调节供水系统水泵的数 量和转速，使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。
本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的变频式恒压供水自动控制系统。全文共分为四章。第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。第三章详细介绍了系统硬件的工作原理以及硬件的选择。第四章详细阐述了系统软件开发并对程序进行解释。
关键词：变频器； 恒压供水系统 ； PLC
Abstract
Frequency conversion constant pressure water supply system, the system is capable of automatically adjusting water supply system based on load changes of quantity and speed of the pump, always maintain the high efficiency and energy saving the best state of the This article primarily for current there is a high degree of automation in the water supply system, serious disadvantages, reliability, low energy consumption study developed a new and increased in these three areas of automatic control system of frequency conversion constant pressure water supply.The text is divided into four chapters.Chapter I sets out the water supply system of main research topics on background, meaning and content.Chapter II sets out the principle of variable frequency speed adjusting energy saving of water supply systems.Chapter III details the working principle of system hardware and hardware choices.The fourth chapter elaborates system software development and to explain the procedures
Key words：Cam、high deputy、automation
目录
第一章 变频恒压供水系统简介........................................................................1 第二章 水泵调速运行的节能原理......................................................................3 第三章 系统硬件的工作原理及硬件选择..........................................................5
第一节 PLC的工作原理及选择...................................................................5 第二节 变频调速系统原理及选择..............................................................6 第三节 压力传感器的选择..........................................................................9 第四节 水泵的选择....................................................................................10 第五节 控制电路........................................................................................10 第四章 系统软件的开发....................................................................................12
第一节 PLC的工作方式...........................................................................12 第二节 PLC连接图...................................................................................13 第三节 恒压供水的工艺流程....................................................................14 结束语..................................................................................................................17 谢
辞..................................................................................................................18 参考文献..............................................................................................................19
第一章 变频恒压供水系统简介
我国长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，工业自动化程度低。主要表现在用水高峰期，水的供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象；而在用水低峰期，水的供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时会造成能量的浪费，同时还有可能造成水管爆裂和用水设备的损坏。传统调节供水压力的方式，多采用频繁启/停电机控制和水塔二次供水调节的方式，前者产生大量能耗的，而且对电网中其他负荷造成影响，设备不断启停会影响设备寿命；后者则需要大量的占地与投资。且由于是二次供水，不能保证供水质的安全与可靠性。而变频调速式的运行十分稳定可靠，没有频繁的启动现象，启动方式为软启动，设备运行十分平稳，避免了电气、机械冲击，也没有水塔供水所带来的二次污染的危险。由此可见，变频调速恒压供水系统具有供水安全、节约能源、节省钢材、节省占地、节省投资、调节能力大、运行稳定可靠的优势，具有广阔的应用前景和明显的经济效益与社会效益。变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。在早期，由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、压频比控制及各种保护功能。应用在变频恒压供水系统中，变频器仅作为执行机构，为了满足供水量大小需求不同时，保证管网压力恒定，需在变频器外部提供压力控制器和压力传感器，对压力进行闭环控制。从查阅的资料的情况来看，国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式，几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况，因而投资成本高。随着变频技术的发展和变频恒压供水系统的稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可后，国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器，像日本SAMC公司，就推出了恒压供水基板，备有“变频泵固定方式”“变频泵循环方式”两种模式。它将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成，在变频器控制基板上，通过设置指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能，只要搭载配套的恒压供水单元，便可直接控制多个内置的电磁接触器工作，可构成最多7台电机(泵)的供水系统。这类设备虽微化了电路结构，降低了设备成本，但其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，系统的动态性能和稳定性不高，与别的监控系统(如BA系统)和组态软件难以实现数据通信，并且限制了带负载的容量，因此在实际使用时其范围将会受到限制。目前国内有不少公司在做变频恒压供水的工程，大多采用国外的变频器控制水泵的转 速，水管管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制，有的采用可编程控制器(PLC)及相 应的软件予以实现；有的采用单片机及相应的软件予以实现。但在系统的动态性
能、稳定性能、抗扰性能以及开放性等多方面的综合技术指标来说，还远远没能达到所有用户的要求。成都希望集团(森兰变频器)也推出恒压供水专用变频器(5.5kW-22kW)，无需外接PLC和PID调节器，可完成最多4台水泵的循环切换、定时起、停和定时循环。该变频器将压力闭环调节与循环逻辑控制功能集成在变频器内部实现，但其输出接口限制了带负载容量，同时操作不方便且不具有数据通信功能，因此只适用于小容量，控制要求不高的供水场所。可以看出，目前在国内外变频调速恒压供水控制系统的研究设计中，对于能适应不 同的用水场合，结合现代控制技术、网络和通讯技术同时兼顾系统的电磁兼容性(EMC)，的变频恒压供水系统的水压闭环控制研究得不够。因此，有待于进一步研究改善变频恒压 供水系统的性能，使其能被更好的应用于生活、生产实践。
第二章 水泵调速运行的节能原理
全自动变频调速供水控制系统采用专用供水控制器控制变频调速器，通过安装在管网上的远传压力表，把水压转换成电信号，通过接口输入控制器内置的PID控制器上，用以改变水泵转速。当用户用水量增大，管网压力低于设定压力时，变频调速器的输出频率将增大，水泵转速提高，供水量加大。当达到设定压力时，水泵恒速运转，使管网压力稳定在设定值上。反之当用户用水量少，管网压力高于设定压力时，变频调速器的输出频率将降低，水泵转速下降，供水量减少，使管网压力稳定在设定压力，这样反复循环就达到了恒压变量供水的目的。
图2-1供水系统原理图
供水系统的工作原理如图2-1所示。由自来水管网或其它水源提供的水进入蓄水池经加压水泵进入用户管网管路。通过压力传感器按提供网的压力信号，传送给控制系统的PID，经PID运算后输出信号控制变频器的输出频率，从而控制水泵的转速进而保持供水管道的压力基本恒定。用户用水量大时，管网管路压力下降变频器频率就升高，水泵转速加快，反之频率下降，水泵减速运行，从而维持恒压供水。当用水量大于一台水泵的最大供水量时，通过PLC自动切换电路工作再投入一台水泵，根据最多用水量的大小可投入数台水泵。在供水系统中，控制对象是水泵，控制目标是保持管网水压恒定，控制方法是压力信号的反馈闭环控制。它的自动控制原理图见图2-2。
图2-2 变频式恒压供水自动控制原理图
第三章 系统硬件的工作原理及硬件选择
第一节 PLC的工作原理及选择
PLC是以微机控制技术为基础，通过编程，可以执行诸如逻辑判断，顺序控以时，计数，运算等功能，并通过数字或模拟I/O组件控制机械设备。
与传统的继电器控制盘相比，PLC控制系统体积小，可靠性高;更易使用和维护，且能在工厂环境下进行编程;便于扩充和修改功能，又具有向中央数据采集系统传递信息的能力;通过接插件，所有输入端点能直接和工业现场的开关，接点直接相连，所有输出端点能直接驱动继电器、电磁阀、电机启动器的线圈等。它的发展大致经历了三个发展时期。
1.形成期(1970-1974年)早期的PLC采用小规模的IC构成专用的逻辑处理芯片(CPU)，采用机器语言或汇编语言编程，仅有逻辑控制指令，控制点少，功能简单，并没有获得广泛重视。
2.成熟期(1974-1978年)随着单电源的8位处理器的出现，在小型化、高可靠性多功能及价格等方面，PLC的研制和应用水平有了飞速发展和提高。PLC开始具有了多个CPU，设置了定时器、计算器并具有了算术运算功能。
3.加速发展期(1978年以来)从70年代末到80年代，PLC的应用和制造呈现了蓬勃发展的趋势。一方面研制出了高性能不同规模的PLC控制系统，开发了多种智能I/O模块，充分吸收了计算机和通讯技术，实现了分布式分级控制的PLC网络系统。另一方面也逐一生产一般机械加工逻辑控制而价格较为便宜的微小型PLC，对PLC普及应用起了重要推动作用。
可编程控制器（programmable logical controller，简称PLC）已经越来越多地应用于工业控制系统中，并且在自动控制系统中起着非常重要的作用。所以，对PLC的正确选择是非常重要的。
1.工作量
这一点尤为重要。在自动控制系统设计之初，就应该对控制点数（数字量及模拟量）有一个准确的统计，这往往是选择PLC的首要条件，一般选择比控制点数多10%-30%的PLC。
（本设计中开关量16个，控制量6个，1个模拟量输出，3个模拟量输入）2.工作环境
工作环境是PLC工作的硬性指标。自控系统将人们从繁忙的工作和恶劣的环境中解脱出来，就要求自控系统能够适应复杂的环境，诸如温度、湿度、噪音、信号屏蔽、工作电压等，各款PLC不尽相同。一定要选择适应实际工作环境的产品。（该设计环境正常，故不用特殊型号）
3.通信网络
现在PLC已不是简单的现场控制，PLC远端通信已成为控制系统必须解决的问题。（故尽量选取比较常用的品牌）
4.编程
程序是整个自动控制系统的“心脏”，程序编制的好坏直接影响到整个自动控制系统的运作。编程器及编程软件有些厂家要求额外购买，并且价格不菲，这一点也需考虑在内（要求有良好的编程软件）。
5.可延性
这里包括三个方面含义：
（1）产品寿命。大致可以保证所选择的PLC的使用年限，尽量购买生产日期较近的产品。
（2）产品连续性。生产厂家对PLC产品的不断开发升级是否向下兼容，这决定是否有利于现系统对将来新增加功能的应用。
（3）产品的更新周期。当某一种型号PLC（或PLC模块）被淘汰后，生产厂家是否能够保证有足够的备品（或备件）。这时应考虑选择当时比较新型的PLC。
6.性价比
由上面的的挑选规范，我挑选西门子公司的S7-200 CPU226作为本系统采用的PLC，它的具体性能如下。
本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。
第二节 变频调速系统原理及选择
在变频器没有出现以前，调速系统一般采用直流调速图，但是由于结构上的原因，直流电动机存在着很多缺点(诸如需要定期更换电刷和换向器，维护保养困难，寿命短，机构复杂，难以制造大容量、高转速、高电压的直流电动机等)，所以人们一直在寻找交流调速系统。而变频器的出现刚好解决了这个问题。与传统的交流拖动系统相比，利用变频器对交流电动机进行调速控制的交流拖动系统有许多优点，如节能，容易实现对现有电动机的调速控制，可以实现大范围内的
高效连续调速控制，容易实现电动机的正反转切换，可以进行高频度的起停运转，可以进行电气制动，可以对电动机进行高速驱动，可以适应各种工作环境，可以用一台变频器对多台电动机进行调速控制，电源功率因数大，所需电源容量小，可以组成高性能的控制系统等等。特别是对于工业中大量使用的风扇、鼓风机和泵类负载来说，通过变频器进行调速控制可代替传统上利用挡板和阀门进行的风量、流量和扬程的控制，所以节能效果非常明显。
变频调速的原理非常简单，由于异步电动机的转速为
120f(1s)nn
式中n为电动机转速，r/min；f为电源频率，Hz；p为异步电动机磁极个数；s为转差。所以，理论上说，只要改变f就能改变电机转速n。
常见的变频调速模式有两种，一种是开环控制，另一种是速度反馈闭环控制，如图3-2所示。本系统根据恒压的控制要求，采用的是PID调节方式(内含在变频器中)的闭环控制。
信号主控机器变频器故障信号变 频 器水泵开环控制信号主控机器变频器故障信号超压信号欠压信号压力传感器闭环控制变 频 器水泵
图3-2 变频调速系统的控制方式
本系统中变频器的输入信号有两种，一种是控制信号，它包括PLC输给的变频器FWD信号BX信号和VI（12）电压信号（0-5V），FWD信号BX信号由PLC输出，控制变频器的工作开关；VI（12）控制变频器频率。另一种是输入电源信号，本
系统采用的三相380V的交流电源，三相电流输入连接在端子L1/R, L2/S, L3/T上。采用三相输入的话，则用主电路的电源端子L1/R, L2/S, L3/T通过线路保护用断电器或带漏电保护的断路器连接至三相交流电源，不需考虑连接相序。如果有条件的话，还可以在电源电路中串入一个电磁接触器，这样就可以保证变频器保护功能动作时能切除电源和防止故障扩大，以保证安全。尽量不要用主电路电源ON/OFF的方法控制变频器的停止和运行，应该用控制电路端子FWD、BX。
变频器的输出信号也有两种，一是送PLC的超压信号、欠压信号和变频器故障信号这三个输出控制信号，另一是送水泵的变频器输出电源信号。送PLC的超压、欠压信号由变频器的Y1，Y2端子送出，Y1的内部功能设定选为频率检测(FDT)功能，幅值为50Hz，滞后值为0.5Hz。Y2的内部功能设定选为0速度输出功能，变频器输出频率为0Hz时输出ON信号。
送PLC的变频器故障信号我们选择从Y3输出，Y3的内部功能设定选择为报警功能，变频器发生指定的故障时输出信号。变频器的输出电源接接触器，它给所有的工频回路的接触器都提供电源信号，但是具体的哪一台接触器接通由PLC控制。变频器的输出端子(U，V，W)按正确的相序连接至交流接触器的输入电源端子上。如果电机旋转方向不对，则说明连接相序有错，则改变U、V，W中的任意两相的接线。变频器和电动机(水泵)间配线很长时，由于线间分布电容产生较大的高频电流，可能造成变频器过电流跳闸.另外，漏电流增加，电流值指示精度变差。对于本系统中的变频器，变频器和电动机(水泵)之间的距离最好小于50米，如果配线很长时，则必须连接输出侧滤波器选件(OFL滤波器)。接线时还有一点需要注意的是，为了安全和减少噪声，变频器的接地端子G必须良好接地。为了防止电击和火警事故，电气设备的金属外壳和框架均应按照国家电气规程要求接地。接地线要粗而短，变频器系统应连接专用接地极，及不要和别的系统串联接地或共同接地（具体接法见图3-3）。
电源控制面版接触器送0-5电压信号送送信号信号超压信号欠压信号变频器故障输出图3-3 变频器的I/O端点连接
采用变频器驱动异步电动机调速。在异步电动机确定后，通常应根据异步电动机的额定电流来选择变频器，或者根据异步电动机实际运行中的电流值(最大值)来选择变频器。当运行方式不同时，变频器容量的计算方式和选择方法不同，变频器应满足的条件也不一样。选择变频器容量时，变频器的额定电流是一个关键量，变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。该系统用一台变频器使多台电机并联运转，对于一台电机开始起动后，再追加投入其他电机起动的场合，此时变频器的电压、频率已经上升，追加投入的电机将产生大的起动电流，因此，变频器容量与同时起动时相比需要大些。
综合上面因素，我们选择佳灵JP6C-T9280系列变频器。性能见表3-1。
表3-1佳灵JP6C-T928 性能
型号JP6C-T9280 适用电机容量(kW)额定容量(KVA)额定电流(A)额定过载电流 相数 电压 频率 容许波动 抗瞬时电压降低 最高频率 基本频率 启动频率 载波频率 冷却方式
JP6C-T9280
280 400 520
额定电流的150%1分钟 三相，380V至440V 50Hz/60Hz 电压+10V——-15%，频率±5% 310V以上可连续运行，电压从额定值降到310V
以下时，继续运行15ms 50-400Hz可变设定 50-400Hz可变设定 0.5-60Hz可变设定 2-6KHz可变设定 强制风冷
第三节 压力传感器的选择
检测元件的精度直接影响系统的控制质量。通常可以选用各种压力传感器检测管网压力。传统的压力传感器有利用弹性元件的，如电感压力传感器、电容压力传感器等。PMC 系列压力传感器的构造与之不同，属于一体化的高精度仪器。它采用电子陶瓷技术，测量元件完全是固体形式。其工作原理是：使压力直接作用于电子陶瓷膜片，膜片出现位移后所产生的电容量被与其同体的电子元件检测、放大，最后转换成4～20mA的标准信号输出。
PMC型传感器具有如下特点：
①具有相当强的抗冲击和抗过载能力，过压量达额定量程的百倍以上； ②由于压力测量元件中不采用传统的介质物质，所以，测量精度极高，且几乎不受温度梯度的影响；
③采用脉冲频率调制方式传输信号，大大减少了现场干扰的影响，信号传输用普通导线完成，简单方便；
④重量轻，体积小，安装维护非常方便。
我们选PMC133型压力传感器作为出水口端压力检测元件，检测泵出口附近管网内压力作反馈信号，该元件可承受的相对压力最大测量范围达O-40MPa，最小测量范围为O-lkPa，所需电源要求电压为12．5～30V，精度±0．1％，压力传感器将出水口的压力信号线性转换为4-20mA DC 标准信号送到PLC（在该系统中，我选取0-500kPa）。
第四节 水泵的选择
选取2种型号的水泵，小泵为常开泵（能够调节到工频），大泵只能在变频状态下工作。
其中，小泵为Y355M1-4，大泵为Y355-M2-4。参数见表3-2（按实际需要选取，我选了2种比较常用的型号）。
表3-2 水泵性能参数表
第五节 控制电路
因为控制电路图具有相似性，故只介绍下面3个就能解释整个电路图。
图3-4 指示灯控制电路
如图3-4为1号泵变频指示灯。即当1号泵处于变频状态时，灯E1-2亮。
图3-5 工频变频切换电路
如图3-5为1号水泵的变频工频切换电路。
当JNW-1接通时，RJ2-1导通，且JNV1不通，1号泵就会变频运行。其中，RJ2-1为热继电器，作为1号水泵过载保护。KN1、KN2作为自锁保护装置，当JNW1导通，则KN1得电，于是下面的KN1常闭开关断路。反之KN2也一样。这样自锁能保证1号水泵只能工频变频选其一。不会发生既连接了变频又连接了工频的错误。
图3-6 蝶阀控制电路
图3-6为1号蝶阀的开阀控制图，即当该电路得电时，蝶阀开阀。JF1接通，且KV2-2 ZDK2-1不得电时，蝶阀开始关阀。其中KV2-
1、KV2-2构成自锁装置，使得蝶阀只能处于开阀和关阀中的一种状态。
第四章 系统软件的开发
第一节 PLC的工作方式
PLC采取循环扫描的工作方式，其工作过程简图如图4.1所示。这个过程可分为内部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段，整个过程扫描一次
所需的时间称为扫描周期。在内部处理阶段，PLC检查CPU模块内部硬件是否正常，复位监视定时器，以及完成一些其它的内部处理。在图4.2扫描过程通信服务阶段PLC与带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容.在PLC处于停止运行(STOP)状态时，只完成内部处理和通信服务工作。在RUN时，要完成全部的工作。
1.输入处理阶段
PLC在输入处理阶段，以扫描方式顺序读入所有输入端的通/断状态，并以此状态存入输入输出印象寄存器。接着转入程序的执行阶段。在程序执行时间，即使输入输出状态发生变化，输入输出印象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入。
2.程序执行阶段
PLC在程序执行阶段，按先左后右、先上后下的步序，逐条执行程序指令，从输入印象寄存器和其它元件印象寄存器读出有关元件的通/断状态。
根据用户程序进行逻辑运算，运算结果再存入有关的元件印象寄存器中。即对每个元件来说，元件印象寄存器中的内容会随着程序的进程而变化。
3.处理阶段
在所有的指令执行完毕后，将输出印象寄存器(即Y寄存器)的通/断状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路、驱动功率放大电路、输出端子，向外输出控制信号，这才是PLC的实际输出。
PLC的扫描既可以按照固定的顺序进行，也可以按用户程序的指定的可变顺序进行。这不仅因为有的程序不需要每扫描一次就执行一次，而且也因为在一个大的控制系统中要处理的I/O点数比较多，通过安排不同的组织模块，采用分时分批的扫描办法，可缩短循环扫描的周期和提高系统控制的实时响应性。
顺序扫描的工作方式简单直观，简化了程序的设计，并为PLC的可靠性运行提供了保障。一方面，所扫描到的功能经解算后，其结果马上就可以被后面要扫描到的逻辑解算所利用；另一方面，还可以通过CPU内部设定的监视定时器来监视每次扫描是否超过规定时间，诊断CPU内部故障。以避免程序异常运行而造成的不良影响。
由PLC的工作过程可见，在PLC的程序执行阶段，即使输入发生了变化，输入状态寄存器的内容也不会发生变化，要等到下一周期的输入处理阶段才能变改变。暂存在输出状态寄存器中的输出信号，也需要等到一个循环周期结束后，CPU集中将这些输出信号全部输送输出锁存器，这才成为实际的CPU输出。因此，全部的输入、输出状态的改变，就需要一个扫描周期。扫描周期是其一个比较重要的指标，一般为几毫秒至几十毫秒。PLC扫描时间取决于程序的长短和扫描速度。因为PLC的输入处理阶段和输出处理阶段所需时间一般很短，通常只要几毫秒。由此可见，PLC的扫描时间对于一般的工业设备(改变状态的时间约为几秒以上)通常是没什么影响的。
第二节 PLC连接图
图4-1 PLC接线图
如图4-2所示，总共有24个输入数字量I/O口，其中的SAN1、SAN2、SAN3、SAN4、SAN5、SAN6为输入开关；总共有16个输出数字量I/0口，JNW1、JNW2、JNV1、JNV2、JNV3、JNV4、JF1、JF2、JF3、JF4、JF5、JF6、JF7、JF8、FWD、BX为PLC控制的开关量。
PLC可以增加数字量输出扩展模块，假如该系统还要增加数字量输出的话，可以增加一个模块。这样也吻合数字量输出I/O口要预留10-30%的条件。
EM235为模拟量输入输出模块，其中A+端、A-端接压力传感器，接受4-20mA
电流信号，进行模数转换，输入符合CPU标准要求的信号。B+端、B-端接变频器频率信号，接受0-5V电压，输入同样符合CPU标准要求的信号。C+端、C-端接鉴频鉴相比较器，信号只有0伏和5伏两种状态，我依然把他看作模拟量。当输入为0时，变频器的输出频率相位和电网的频率相位一致，能进行工频转变频和变频转工频的切换。输出为5V时，不能进行工频转变频或变频转工频的切换。
第三节 恒压供水的工艺流程
系统开始运行之前，应先把管压参数SP赋给PLC。按下启动按钮，系统开始运行，PLC给变频器FWD信号，然后判断变频器能否工作正常，正常的话采用全自动变频恒压控制方式。现在假设变频器工作正常，系统开始运行，水泵1变频零转速启动，待运转正常后压力传感器开始采样，随着PLC的不断扫描，系统不断输入管压信号的采样结果，采样结果通过模拟输入输出单元将模拟输入值转换为PLC可以接受的数字信号，与目标值作比较，将偏差调整为零，也就是提高或降低水泵转速，使管网水压达到目标值。如果一台水泵额定转速运行仍不能使管网水压达到设定值，将水泵1切换到工频态运行，延时后变频器的控制对象切换到水泵2，同时保持水泵1维持工频运行，水泵2从零转速开始运行，过程如上。泵
3、泵4的工作情况也是如此。
在该种运行方式下，系统大部分时间是工作于其中一台泵变频运行进行微调，其它泵或工频或停止的状态本系统为2组水泵轮流工作，2组水泵的选择由人工直接操作。因为2组水泵的原理型号相同，所以下面以水泵1组为例介绍恒压供水的工艺流程。流程图见图4-2。该系统的主要运行过程如下：
1.系统启动
按下SAN1按钮，系统水泵1组开始启动。首先将水泵1组的两个碟阀关闭。即JF1和JF3置1，延时1秒钟，确定蝶阀关闭后接通1号水泵变频开关。随后开变频器，即FWD置1。当变频器FWD端置1时，变频器将正转运转且频率逐渐上升。当频率到达50Hz时，水泵已经运转正常，延时4S，开碟阀1，即将JF1置0、JF2置1。随后PLC的PID调节将控制变频器频率从而达到恒压的效果。
2.变频转工频
变频转工频的情况只可能发生在1号水泵。首先要进行条件判定，即只有当1号水泵处于变频状态时才可能有变频转工频现象（这在程序中用触点来确
定）。然后，必须1号水泵已经到了工作极限（程序中用VD208表示即50Hz）且压力依然小于设定值时才会出现变频转工频的现象（这在程序中用条件判定来确定，即PID计算结果VD250大于VD208）。当上述条件符合时，不能马上切换到工频，还要进行相位比较，当相位一致时，才能切换（程序中由鉴频鉴相器来判断，鉴频鉴相器输出为0时，频率相位都相同,具体见3.6章）。具体切换过程是关变频器然后马上关闭1号水泵变频开关再然后接通工频开关。切换过程中应该有短时间的延时（程序中延时为0.1S）。
随后，因该马上将2号水泵变频开关接通，然后开变频器，随后按照（1）启动流程的介绍来启动2号水泵。
3.工频转变频
同样，工频转变频同样只可能发生在1号水泵。前提为2台水泵都在工作，2号水泵工作频率已经到了最低值（程序中用VD204表示），且压力依然不够（在程序中压力不够用PID计算结果VD250小于VD204表示）。满足上面条件后就能马上关闭2号水泵。但是此时还不能将1号水泵由工频转到变频，首先要将变频器调整到50Hz，然后进行鉴相后才能转换。转换过程为切断1号水泵工频，然后马上接通1号水泵变频。
4.关闭水泵组碟阀
当按下关闭水泵组碟阀按钮时，将JF1、JF3置1即可。5.关闭水泵组
关闭水泵组的条件是必须关闭了水泵组碟阀。确定关闭后，进行判断1号水泵是否在工频运行。如果是，直接关闭1号水泵，然后关闭FWD使变频器频率慢慢降低，从而关闭2号水泵。然后将1组水泵相关的信号置0，程序结束。
开始1号变频启动满足减泵条件满足增泵条件水泵2变频关闭鉴频鉴相1号水泵转到工频变频器调速到50HZ鉴频鉴相2号水泵变频启动水泵1变频工作结束图4-2 恒压工作流程图
结束语
本文在分析和比较供水系统的基础上，结合我国中小城市的供水现状。设计了一套以变频调速技术和PLC为基础的恒压供水自动控制系统，在这次毕业设计中有如下认识：
（1）在变频恒压供水系统中，单台水泵的调速是通过变频器来改变电源的频率来改变电动机的转速的从而来改变水泵。水泵的转速也要控制在一定范围内，也就是不要使变频器频率下降过低，避免水泵在低效率情况下运行。
（2）恒压供水自动控制系统由可编程控制器、变频器、水泵电动等组成。系统采用一台变频器电动机启动，运行与调速。
（3）在整个设计中，我都是选用了合理的器件，合适的才是最好的。（4）团队精神是很重要的，没有老师同学们的帮助我也不能这么顺利地完成毕业论文设计。
谢
辞
通过本次毕业设计，使我对大学所学的内容有了一个更深的了解。在设计中，通过对以前所学知识的运用、不断的查询资料，使我学到了很多，也从中体会到设计的乐趣。由于所学知识有限以及缺乏实际操作，论文中仍然有很多的缺点与不足，因此仍然有待改进。在毕业设计的资料查找期间和论文完成期间，指导老师和同学给予我关心和帮助，我向他们致以深深的谢意。感谢我的导师-段莉老师，她严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；她循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。老师严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽仅仅四年时间，却给以终生受益无穷之道。感谢机制专业老师的教育培养。他们细心指导我的学习与研究，在平时指导我们思考问题的方法，培养我们独立思考问题，解决问题，分析问题的能力，这些能力的培养，帮助了我并使我此次的设计过程中能够顺利完成，在此，我要向诸位老师表示深深地感谢！毕业设计是对我大学三年的总结，因而投入了极大的热情和很高的积极性，更幸得指导老师段莉及同组同学多方帮助，使得设计能顺利完成，圆满结束了三年的大学生活。再次感谢段莉老师长期以来悉心的指导和不厌其烦的耐心讲解，在整个设计过程中，指导老师不断对存在的一些错误提出了指点，同时也给予了很多宝贵意见。从课题的选择到论文的完成都离不开老师对我的帮助。在此我向指导老师表示最真挚的谢意。毕业设计的过程为日后的工作和更进一步的学习打下了坚实的基础，也积累了许多宝贵的设计经验。
参考文献
1.王占奎主编.变频调速应用百例[M].科学出版社，1999.4 2.S7-200中文系统手册[M].西门子公司，2002.6 3.王永华主编.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航天航社，2003.5 4.姚福来主编.水泵变频调速的节电量计算及系统设计 [M].科学出版社，2005.5 5.邓星钟主编.机电传动控制[M].华中科技大学出版社，2002.5
第二篇：变频器恒压供水教学演示系统设计
变频器恒压供水教学演示系统设计.txt31岩石下的小草教我们坚强，峭壁上的野百合教我们执著，山顶上的松树教我们拼搏风雨，严寒中的腊梅教我们笑迎冰雪。本文由shinyqb123贡献
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第 31 卷第 2 期 2010 年 2 月
通化师范学院学报 JOURNAL OF TONGHUA TEACHERS COLLEGE Vol 31 №2.Feb.2010 变频器恒压供水教学演示系统设计
王立忠 ,王广德 ,刘洪波 ,韩 ,孟昭晖 ,丛
强 琳(吉林师范大学 信息技术学院 ,吉林 四平136000)摘 : 为了锻练学生的职业技能 ,在分析和比较国内外供水自动控制系统的发展现状和特点的基础上 , 结合城市供水的现 要 状 ,设计了一套以变频调速技术为基础的恒压供水控制系统.该系统综合运用继电控制技术、变频调速技术以及自动控制技术 , 实 现了恒压供水的参数整定 ,保证了供水系统维持在最佳运行状况 ,同时培养了学生的系统设计能力和对专业的学习兴趣.关键词 : 恒压供水;变频调速;节能 中图分类号 : T M301.2 文献标志码 : A 文章编号 : 1008002310),男 ,吉林公主岭人 ,硕士 ,吉林师范大学信息技术学院副教授.传统的小区供水方式有恒速泵加压供水、水塔 高位水箱供水、气压罐供水等.这些传统的供水方式 不同程度的存在效率低、可靠性差、自动化程度不高 等缺点 ,难以适应当前人们生活中供水的需要.目前 的供水方式正朝着高效节能、自动可靠方向发展.因 此开发自动的变频调速恒压供水系统 , 越来越受到 人们的重视.为满足供水质量的要求 , 降低能耗 , 实 现全自动、可靠稳定的供水 ,利用变频恒压供水具有 全自动恒压运行、自动工频运行、远程手动控制和现 场手动控制等功能.结合学生职业技能训练 , 在教师指导下学生设 计并安装调试变频恒压供水系统 , 可以锻炼学生的 综合设计能力和工程意识.作为教学演示系统也可 以通过演示效果激发学生对专业知识兴趣 , 了解变 频器的应用方法.系统通过对变频器内置 P I 模块参数的预置 , D 利用远程压力表的水压反馈量 ,构成闭环系统 ,根据 用水量的变化 ,在全流量范围内利用变频泵的连续 调节实现恒压供水.1 变频恒压供水演示系统的构成 [14] 成.系统构成如图 1 所示.变频恒压供水系统能 够实现水泵的软启动 , 进而减小水泵启动时的冲击
系统启动时首先闭合空气开关 , 把转换开关达 到变频位置 ,三相交流电通过开关送到交流接触器 和热继电器加载到变频器上 , 变频器输出驱动变频 电机启动运行 ,把蓄水池的水抽到上水池中 ,在此过 ?23? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.xiexiebang.comki.net 1
All rights
第三篇：教学系统设计要点
1)教学: 通过信息传播来促进学生达到预期的特定学习目标的活动。
2)设计: 为了解决某问题，在开发某些事物和实施某种方案之前所采取的系统化计划过程。
3)教学系统的含义：（ISD）以传播理论，学习理论和教学理论为基础，运用系统论的观点和方法分析教学中的问题和需求，从而找出最佳解决方案的一种理论和方法。4)教学系统的不同层次：1以“产品”为中心的层次；2课堂；系统
5)教学系统设计的学科性质：1教学系统设计是一门应用性很强的桥梁性学科；2是一门方法论性质的学科；3一门设计理论学科；4一门规定性理论学科
6)教学系统设计理论基础：1学习理论；2教学理论；3系统论；4传播理论
7)教学系统设计理论包括：1加涅的“九一五矩阵”教学系统设计理论；2瑞格斯等人的精心加工理论（细化理论）；3梅瑞尔的“成分显示理论”及教学处理理论
8)加涅将学习结果分为五种类型：1语言技能；2智慧技能；3认知策略；4动作技能；5态度
9)教学设计模式的含义：是再现现实的一种理论性的简约方式
10)从教学系统设计过程模式的理论基础和实施方法看有三类：1以教为主的教学系统设计模式：2以学为主的教学系统设计（主要基于建构主义学习理论）；3“教师主导，学生主体“的教学系统设计模式（简称主导主体模式）
11)以教为主的教学系统设计由于学习理论基础不同可分为：1基于学习主义学习理论（ID1）2基于认知主义学习
理论（ID2）【不同点：学习理论基础不同】 12)
ID1代表模式—肯普模式；ID2代表模式—史密斯，雷
根模式
13)
瑞格卢斯的教学系统设计理论框架：他以为教学系统设计就是教学科学，是规则性的教学理论，还提出关于教学系统设计理论知识库的构想 14)
瑞格卢斯的细化理论为教学内容的组织提供符合认知学习理论的宏策略；梅瑞尔的成分显示理论为具体知识点的教学提供了行之有效的可操作的为策略
15)
教学模式和教学策略划分：1以教为主的教学模式和策略；2以学为主的教学模式和策略；3学教并重的教学模式与策略 16)
教学系统设计过程的共同特征要素：1教学目标分析；2学习者特征分析；3教学模式和策略的选择与设计；4学习环境的设计；5教学设计结果的评价 17)
奥苏贝尔的“学与教”理论内容丰富，主要涉及三个方面：1有意义接受学习理论；2先行组织者教学策略；3动机理论 18)
主导—主体（学教并重）教学系统设计是兼取以教为主教学设计方法，以学为主教学设计方法，两者有点基础上提出的，奥苏贝尔的“学与教”理论和建构主义的“学与教”理论两者的相结合 19)
教学目标的含义：是教学设计活动的出发点和最终归宿，学习者通过教学后应该表现
出来的可见的行为的具体的明确的表述
20)
教学目标的功能：1导向功能；2控制功能；3激励功能；4中介功能；5测度功能
21)
布卢姆（认知主义）的教学目标分类理论：1认知学习领域目标分析；2动作技能学习领域分类；3情感学习领域分类
22)
加涅的学习结果（目标）分类：1言语信息；2智力技能；3认知策略；4动作技能；5态度
23)霍恩斯坦教学目标分类：1认知领域；2情感领域；3动作技能领域；4行为领域
24)
成人学习者特征分析：1学习目的明确，学习动机强；2注重教学效率；3实践经验丰富；4自律性，独立性强；5参与教学决策 25)编写学习目标的基本要素（ABCD模式）A：对象；B：行为；C：条件；D：标准 例：提供10个图形C，二年级学生A能够识别哪些是长方体、哪些不是B，在10个图形中至少有8个被识别正确D。
26)学习者特征：一般特征：认知特征；认知能力；知识及起点能力 个性特征：学习风格；学习动机；自我效能感
27)皮亚杰将儿童认知发展划分为四个阶段：1感知运动阶段；2前运演阶段；3具体运演阶段；4形式运演阶段【建构主义理论代表人之一】28)认知发展阶段的主要内容：1感知运动阶段（0-1）；2前运演阶段（2-7）；3具体运演阶段（7-11）；形式运演阶段（11岁及以上）
29)接受学习模式是由美国教育心理学家奥苏贝尔提出的
30)赫尔巴特学派的五环节教学模式：1激发学习动机2复习旧课3讲授新课4运用巩固5检查效果
31)美国加涅的“九阶段”教学策略：1引起注意；2阐述教学目标；3刺激回忆；4呈现回忆材料；5提供学习指导；6诱发学习行为；7提供反馈；8评价表现；9促进记忆与迁移
32)典型以学为主的教学模式与策略是以建构主义为基础的（要素：1情景；2协作；3对话；4意义建构）33)典型以学为主的教学模式与策略的原则：1强调以学生为中心，体现学生的首创精神，将知识外化，实现自我反馈；2强调情境对意义建构的重要作用；3强调学习对意义建构的关键作用；4强调学习环境的设计；5强调利用各种信息资源来支持学习；6强调学习过程的最终目的是完成意义建构 34)三种自主学习策略：1支架教学策略（搭脚手架）；2抛锚式教学策略（问题和情景）；3随机进入式（多种途径和入口）关键词：脚手架、抛锚、进入 35)协作学习的概念：是指学习者以小组形式参与，为达到共同的学习目标，在一定的激励机制下为获得最大化个人和小组学习成果而合作互助的一切相关行为。36)常用的协作学习策略：1课堂讨论；2角色扮演；3竞争；4协同；5伙伴 37)研究性学习的含义：1广义：泛指学生主动探究的学生活动；2狭义：是指在教学过程中以问题作为载体，创设一种类似科学研究的情境和
途径，让学生自己通过收集，分析和处理信息来实际感受和体验知识的产生过程，进而了解社会，学会学习，培养起分析问题，解决问题的能力和创造能力。38)
学习环境概述：学习环境是学习资源和人际关系的一种动态的组合。39)
学习资源：支持教学的教学媒体，教学材料及帮助学习者学习的认知工具，学习空间等。
40)
人际关系：学生之间，师生之间充分的人际交往。
41)
不同观点：1.学习环境是一种场所。2 是活动开展的过程中赖以维持的境况和条件。3 是各种学习资源的组合。4 是学习资源和人际关系的组合。
42)
教学媒体：是指以传递教学信息为最终目标的媒体，用于教学信息从信息资源到学习者之间的传递，具有明确的教学目标，教学内容，教学对象。
43)根据媒体作用的感官可分：视觉型媒体；听觉型媒体；视听型媒体；交互型媒体‘ 44)乌美娜对教学媒体特征的鉴别：1表现力；2重视力；3接触面；4参与性；5受控性
45)教学媒体选择的依据：1 依据教学目标，2依据教学内容，3依据学校者特征4依据教学条件。
46)学习资源和工具的选择设计与开发
47)学习资源：是指在学习过程中可被学习者利用的一切要素，主要包括支持学习的人、财、物、信息等‘
48)学习资源可分为：硬件资源和软件资源。
49)数字化教学资源：信息技术环境下的各种数字化教学素材，教学软件进而学习网站等
50)信息化教学资源：L-about IT 把信息技术作为学习对象；L-fromIT 把信息技术作为教学辅助工具；L-with IT 吧信息技术作为学习认知的工具。
51)
学习资源设计的心理依据：1注意2直觉3记忆4概念形成。
52)
教学评价：以教学目标为依据，制定科学的标准，运用一切有效的技术手段，对教学活动及其结果进行测量、衡量，并给以价值判断。53)乌美娜对教学评价对提高教学效果功能的概括：
1、诊断功能
2、激励功能
3、调控功能
4、教学功能
5、导向功能
54)
教学评价的分类：按评价基准：相对评价，绝对评价，自身评价。按评价功能：诊断性评价，形成性评价，总结性评价。安评价方法：定性评价；定量评价 55)教学系统设计方案的评价：
1、完整性和规范性；2可实施性；3创新性；
56)多媒体教学资源的评价：
1、教育性；
2、科学性；
3、技术性；
4、艺术性；
5、经济性；
57)档案袋评价：收集学生成长过程中的各种信息，包括非优秀的但有代表性的作品，还有包括各种作业信息，考试信息，成长的反思，论文等。形成一个反应其成长足迹的档案袋。
第四篇：居民楼字恒压供水系统设计
石家庄铁道大学四方学院课程设计
题目:居民楼宇恒压供水系统设计
专 业 自动化
班 级 0853-1 学 号 20087110 姓 名 王克礼
完成日期: 2011 年 6 月 27 日
居民楼字恒压供水系统设计 引言
传统生活及生产供水方法是建造水塔维持水压。，建造水塔需要花费财力，水塔还会造成水二次污染。那么，可不可以不借助水塔来实现恒压供水呢？当然可以，要解决水压随用水量大小变化问题，通常办法是:用水量大时，增加水泵数量或提高水泵转动速度以保持管网中水压不变，用水量小时又需做出相反调节。这就是恒压供水基本思路。交流变频器诞生和PLC运用为水泵转速平滑性连续调节提供了方便。恒压供水控制系统基本控制策略
采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统，进行优化控制泵组调速运行，并自动调整泵组运行台数，完成供水压力闭环控制，管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能目。系统控制目标是泵站总管出水压力，系统设定给水压力值与反馈总管压力实际值进行比较，其差值输入CPU运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机投运台数和运行变量泵电动机转速，达到给水总管压力稳定设定压力值上。恒压供水就是利用变频器PID或PI功能实现工业过程闭环控制。即将压力控制点测压力信号(4－20ｍＡ)直接输入到变频器中，由变频器将其与用户设定压力值进行比较，并变频器内置PID运算将结果转换为频率调节信号调整水泵电机电源频率，实现控制水泵转速。供水系统选用原则水泵扬程应大于实际供水高度，水泵流量总和应大于实际最大供水量。恒压供水系统基本构成
恒压供水泵站一般需要设多台水泵及电机，这比设单台水泵电机节能而可靠。配单台电机及水泵时，它们功率必须足够大，用水量少时来开一台大电机肯定是浪费，电机选小了用水量大时供水量则相应会不足。水泵与电机维修时候，备用泵是必要。而恒压供水主要目标是保持管网水压恒定，水泵电机转速要跟随用水量变化而变化，那么这就是要用变频器为水泵电机供电。此这里有两种配置方案，一种是为每一台水泵电机配一台相应变频器，从解决问题方案这个比较简单和方便，电机与变频器间不须切换，从经费角度来看话这样比较昂贵。另一种方案则是数台电机配一台变频器，变频器与电机间可以切换，供水运行时，一台水泵变频运行，其余水泵工频运行，以满足不同水量需求。压力传感器用于检测管网中水压，常装设泵站出水口。当用水量大时，水压降低;用水量小时，水压升高。水压传感器将水压变化转变为电流或电压变化送给调节器。调节器是一种电子装置，它具有设定水管水压给定值、接受传感器送来管网水压实测值、给定值与实测值综合依一定调接规律发出系统调接信号等功能。调节器输出信号一般是模拟信号，4-20mA变化电流信号或0-10V间变化电压信号。信号量值与前边提到差值成正比例，用于驱动执行器设备工作。变频器恒压供水系统中，执行设备就是变频器。用PLC代替调节器，其控制性能和精度大大提高了，PLC作为恒压供水系统主要控制器，其主要任务就是代替调节器实现水压给定值与反馈值综合与调节工作，实现数字PID调节;它还控制水泵运行与切换，多泵组恒压供水泵站中，使设备均匀磨损，水泵及电机是轮换工作。如规定和变频器相连接泵为主泵。PLC则是泵组管理执行设备。PLC同时变频器驱动控制。恒压供水泵站中变频器常常采用模拟量控制方式，这需采用PLC模拟量控制模块，该模块模拟量输入端子接受到传感器送来模拟信号，输出端送出经给定值与反馈值比较并经PID处理后出模拟量信号，并依此信号变化改变变频器输出频率。另外，泵站其他控制逻辑也由PLC承担，如:手动、自动操作转换，泵站工作状态指示，泵站工作异常报警，系统自检等等。4.1 主电路设计
如图1为电控系统主电路图。三台电机分别为M1，M2，M3。接触器KM1，KM3，KM5分别控制电机M1，M2，M3供频运行;接触器KM2，KM4，KM6分别控制电机M1，M2，M3变频运行;FR1，FR2，FR3分别为三台水泵电机过载保护热继电器;QS1，QS2，QS3，QS4分别为变频器和三台水泵电机主电路隔离开关;FU1为主电路熔断 器;VVVF为通用变频器。
图1 恒压供水系统主控电路 4.2 控制电路设计
图2为电控系统控制电路图。SA为手动/自动转换开关，SA打1位置时候为手动控制状态;SA打2位置时候为自动控制状态;手动运行时，可用按钮SB1~SB8控制三台电机起/停和电磁阀YV2通/断;自动运行时，系统PLC程序控制下运行。
图2 控制电路图
图中HL10为自动运行状态时电源指示灯。对变频器频率进行复位控制时只提供一个干触点信号，PLC为4个输出点为一组共用一个COM端，而系统本身又没有剩下单独COM端输出组，一个中间继电器KA触点对变频器进行复位控制。图2中Q0.0－Q0.5及.Q1.0－Q1.5为PLC输出继电器触点。此可以看到检修是控制原理和水泵正常运行是控制原理一样，最终是控制接触器通与断来控制水泵启动与停泵。
PLC控制时候与检修时控制最大区别是，PLC可以变频器来控制水泵转速达到对水压压力控制，而检修目是对机器维护而控制水压，不必对其转速控制。5 结束语 恒压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率，而达到调节水泵转速改变水泵出口压力，比靠调节阀门控制水泵出口压力方式，具有降低管道阻力大大减少截流损失效能。变量泵工作变频工况，其出口流量小于额定流量时，泵转速降低，减少了轴承磨损和发热，延长泵和电动机机械使用寿命。实现恒压自动控制，不需要操作人员频繁操作，降低了人员劳动强度，节省了人力。水泵电动机采用软启动方式，按设定加速时间加速，避免电动机启动时电流冲击，对电网电压造成波动影响，同时也避免了电动机突然加速造成泵系统喘振。变量泵工作变频工作状态，其运行过程中其转速是由外供水量决定，故系统运行过程中可节约可观电能，其经济效益是十分明显。正此，系统具有收回投资快，而长期受益，其产生社会效益也是非常巨大。实际应用中，采用PLC控制恒压供水，还能容易随时修改控制程序，以改变各元件工作时间和工作状况，满足不同情况要求。与继电器或硬件逻辑电路控制系统相比，PLC控制系统具有更大灵活性和通用性。
第五篇：自考自动控制理论(二)知识要点总结
第一章
概论
第一节 自动控制和自动控制系统的基本概念
1.自动控制：应用控制装置自动的、有目的地控制或调节机器设备或生产过程，使之按照人们规定的或者是希望的性能指标运行。
2.常规控制器的组成：⑴定值元件。⑵比较元件。⑶放大元件。⑷反馈元件。第二节
自动控制系统的分类
一、按自动控制系统是否形成闭合回路分类：
1.开环控制系统：一个控制系统，如果在其控制器的输入信号中不包含受控对象输出端的被控量的反馈信号，则称为开环控制系统。
2.闭环控制系统：一个控制系统，如果在其控制器的输入信号中包含来自受控对象输出端的被控量的反馈信号，则称为闭环控制系统，或称为反馈控制系统。
二、按信号的结构特点分类：
1.反馈控制系统：是根据被控量和给定值的偏差进行调节的，最后使系统消除偏差，达到被控量等于给定值的目的。2.前馈控制系统。3.前馈—反馈复合控制系统。
三、按给定值信号的特点分类：
1.恒值控制系统：若自动控制系统的任务是保持被控量恒定不变，也即是被控量在控制过程结束在一个新的稳定状态时，被控量等于给定值。
2.随动控制系统：它又称随动系统，它是被控量的给定值随时间任意变化的控制系统，随动控制系统的任务是在各种情况下使被控量跟踪给定值的变化。
3.程序控制系统：在这类系统中，被控量的给定值是一个已知的时间函数，控制的目的是要求被控量按确定的给定值时间函数来改变。
四、按控制系统信号的形式分类：
1.连续时间系统：当控制系统的传递信号都是时间的连续函数，这种系统称之为连续（时间）控制系统。连续控制系统又常称作为模拟量控制系统。
2.离散（时间）控制系统：控制系统在某处或几处传递的信号是脉冲系列或数字形式的在时间上是离散的系统，称为离散控制系统或离散时间控制系统。第四节
对自动控制系统的性能要求 1.控制系统的动态过程有哪几种？
答：⑴单调过程。⑵衰减振荡过程。⑶等幅振荡过程。⑷渐扩震荡过程。2.自动控制系统的性能要求：⑴稳定性。⑵快速性。⑶准确性。
第二章
自动控制系统的数学模型
第一节 微分方程、垃氏变换和传递函数
1.描述自动控制系统输入、输出变量以及内部各变量之间关系的数学模型。例如微分方程、差分方程、传递函数、状态方程等。
2.描述自动控制系统的动态过程和动态特性最常用的方法是建立微分方程。3.μo(t)=(1∕C)∫idt，i=C（dμo(t)∕dt）。注意：拉普拉斯变换对照表。
4.终值定理：若L[x(t)] =X(s),且X（s）在s平面的右半平面及除原点外的虚轴上是解析，则有x(∞)=lim(t→∞)x(t)=lim(s→∞)sX(s)。
5.初值定理：若时间函数x（t）的拉氏变换是X（s）,且lim(s→∞)sX(s)存在，则x(t)的初值x(o)是：x(o)=lim(t→0)x(t)=lim(s→∞)sX(s)。
注意：例题2—2（22页）、2—3（23页）。
6.传递函数：⑴在经典控制理论中广泛使用的分析设计方法—频率发和根轨迹法，就是建立在传递函数的基础上。⑵传递函数的定义：线性定常系统的传递函数，在零初始条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。
7.系统传递函数的性质：⑴传递函数是将线性定常系统的微分方程进行拉氏变换后得到的，因此它只适合于线性定常系统。⑵系统传递函数完全由系统的结构和参数决定，而与输入信号的形式无关。
8.理想微分环节和实际微分环节的传递函数分别为：⑴理想微分环节：G（s）=Y(s)∕X(s)=Tds。⑵实际微分环节：G（s）=Y(s)∕X(s)=kdTds∕(1+Tds)。第三节
电气环节的负载效应及其传递函数
1.负载效应：环节的负载对环节传递函数的影响，称为负载效应。
2.无负载效应的环节：环节是组成控制系统的基本功能单位；如果环节的输出信号仅决定于输入信号及环节本身的结构和参数，而与环节的外接负载无关，则称为无负载效应的环节；反之，如果缓解的输出信号还受外接负载的影响，则称为有负载效应的环节。
3.大多数运算放大器是由下述三个元件的电路连接成一个系统：⑴具有高放大系数、高输入阻抗和低输出阻抗的反相放大器；⑵由外接阻抗构成的输入回路；⑶由外接阻抗构成的反馈回路。第三节
发电机磁控制系统及其传递函数 注意：图2—30（43页）
第四节 系统方框图的等效转换和信号流图及Mason公式 1.方框图的基本连接方式有：串联连接、并联连接、和反馈连接。
①串联连接：多个方框依次串联，其等效传递函数等于各传递函数的乘积。
②并联连接:两个或多个方框的输入变量相同，总的输出量等于各方框输出量的代数和，这种连接方式称为并联连接。
③反馈连接：“＋”号对应于负反馈，“－”号对应于正反馈。注意：表2—2（51页）。
2.①在方框图的简化过程中应记住以下两条原则：⑴前向通路中传递函数的乘积必须保持不变；⑵回路中传递函数的乘积必须保持不变。
②方框图简化原则：⑴移动分支点和相加点；⑵交换相加点；⑶减少内反馈回路。
3.信号流图：是一种表示线性代数方程组变量间关系的图示方法。信号流图是由节点和支路组成的，每一个节点表示系统的一个变化量，而每两个节点之间的连接之路为该两个变量之间信号的传输关系。4.信号流图包括：⑴节点；⑵支路；⑶输入节点（又称源点）；⑷输出节点（又称陷点）；⑸通路；⑹回路和回路增益。
5.梅森（Mason）增益公式：G(s)=(1∕Δ)Σ(k=1→n)ρkΔk，Δ=1—ΣLa+ΣLbLc—ΣLaLbLc+„，式中Δ—信号流图的特征式；n—从输入节点到输出节点前向通路的总条数；ρk—从输入节点到输出节点第k条前向通路总增益；ΣLa—所有不同回路的增益之和；ΣLbLc—每两个互不接触回路增益乘积之和；ΣLaLbLc—每三个互不接触回路增益乘积之和；„Δk—在除去与第k条前向通路相接触的回路的信号流图中，第k条前向通路的余因子。也即与第k条前向通道不接触部分的Δ值。注意：例题2-6（56页）
第五节常规控制器（P、PI、PD、PID）的基本控制规律、动态特性和实现方法 1.当Ti→∞时，积分作用→0，PI控制器就成了P控制器。
2.比例控制作用的特点是能使过程较快的达到稳定；积分控制作用的特点是能使控制过程为无差控制；微分控制作用的特点是能克服受控对象的延迟和惯性，减少控制过程的动态偏差。
2.运算放大器具有增益高（大于10的5次方），输入阻抗高，输出阻抗等优点，故不会受到负载效应的影响。
注意：式2—117（65页）、2—118（65页）、2—119（65页）、2—120（65页）、2—122（66页）、2—124（66页）。
数学模型的形式很多：常用的有微分方程、传递函数、状态方程。
第三章
时域分析法
第一节
典型输入信号和时域性能指标
1.控制系统的时域分析法是根据系统的数学模型，直接解出控制系统被控量的时间响应；然后根据响应的数学表达式及其描述的时间响应曲线来分析系统的控制品质，如稳定性、快速性、稳态精确度等。2.常用的典型输入信号有以下几种时间函数：⑴阶跃函数：x(t)=0，t<0:；x(t)=xo,t》0。⑵斜坡函数（又称速度函数）：x(t)=0,t<0；x(t)=vt，t》0。⑶抛物线函数（加速函数）：x(t)=0，t<0；x(t)=0.5Rt²，t》0。⑷脉冲函数：x(t)=0，t<0；x(t)=R∕ε，0
⑴动态性能指标：①最大超调量ζp：ζp（％）={ [y(tp)—y(∞)] ∕y(∞)}×100％。②上升时间tr：注意：75页图3—6。③峰值时间tp。④调整时间tso。
⑵稳态误差ess：稳态误差是衡量系统准确性的重要指标； 在无振荡的系统中，就不需要应用峰值时间和最大超调量这两个性能指标。第二节
一阶系统的时域分析
1.一阶系统的单位阶跃响应：可以用实验的方法，来确定被测系统是否为一阶系统。注意：ts=3T(s)——（对应±5％误差带），ts=4T(s)——（对应±2％误差带）。
2.一阶系统的单位斜坡响应：注意：式3—19（79页）；系统的时间常数T越小，则响应越快，稳态误差也越小，输出信号y(t)对输入信号x(t)的迟后时间也越小。第三节
二阶系统的时域分析 1.二阶系统的单位阶跃响应：
S1,2=—δωn±ωn(δ²—1)，[注：括号为根号]，⑴当0<δ<1时，位于s平面左半平面的共轭复数极点（共轭复根），系统的单位阶跃响应将具有振荡特性，成为欠阻尼状态。⑵当δ=1时，位于s平面负实轴上的相等实数极点，称为临界阻尼状态。⑶当δ>1时，在过阻尼状态。⑷当δ=0时，称为无阻尼状态。⑸当—1<δ<0时，位于s平面右半平面的共轭复数极点，这时系统的状态是发散的。
2.注意：⑴θ=tg¯¹[(1－δ²)∕δ]，小括号为根号。⑵共轭复数极点距虚轴越远时，y(t)衰减得越快。⑶图3—15（83页）。⑷图3—16（84页）。⑸就响应过程的调整时间ts来说，在单调上升的特性中，以δ=1时的ts为最短；随着δ的增加（δ>1的方向增加），调整时间ts将越来越拖长。⑹式3—38（85页）、式3—39（86页）、式3—40（86页）、3—41（86页）、3—42（86页）。⑺δ通常由允许的最大超调量性能指标来决定，所以调整时间ts有由自然振荡ωn来决定。
3.改变二阶系统参数δ和ωn（使ωn增加，δ减小）来减少斜坡响应的稳态误差，将使系统的动态特性变坏（振荡激烈和超调量增加），即系统响应的平衡性将变差；为了克服这个矛盾，需要引入附加控制信号，使之既能满足稳态误差的要求，又能满足动态性能指标的要求。第四节
高阶系统的时域分析
高阶系统的分析：⑴在当系统的闭环极点全部在s平面（跟平面）的左平面时，也即极点都是负实数或带有负实部的共轭复数时，则系统是稳定的。⑵如果一个极点的位置与一个零点的位置十分靠近，则该极点对系统的动态响应几乎没有影响。
第五节
控制系统的稳态误差分析及误差系数
1.没有稳态误差的系统成为无差系统，具有稳态误差的系统称为有差系统。
2.系统稳态误差：E(s)=Er(s)+Ed(s)，注意：3—59（93页）、3—60（93页），当N=0时，称为0型系统；当N=1时，称为1型系统；当N=2时，称为2型系统；„。由于N>2时，对系统的稳定性不利，一般不采用，以后就不专门提出。
注意：⑴表3—1（97页）、图3—26（100页）、3—82（101页）。⑵常用典型输入信号有阶跃函数、斜坡函数、抛物线函数和正弦函数。⑶时域分析最常用的典型输入信号是阶跃输入函数。正弦输入函数是频域法分析系统的主要输入信号。⑷时域性能指标有动态性能指标tr，tp，和ζp等；稳态性能指标为稳态误差ess.⑸系统稳定的充分必要条件是：闭环极点全部位于s平面的左半面。
第四章
频域分析法
第一节
频率特性的基本概恋
1.频率特性法（简称频率法）：是研究控制系统的一种经典方法。
2.注意：式4—
11、4—
12、4—
13、4—
14、4—15（110页），M（ω）和θ（ω）合起来称为系统的频率特性。
第二节
频率特性的极坐标图
1.工程上用频率法研究控制系统时，主要采用的试图解法。
2.常用的频率特性图示方法分为两类：极坐标图示法和对数坐标（Bode图）图示法。
3.典型环节频率特性的极坐标图：⑴比例环节：比例环节的传递函数为G(s)=K，所以比例环节的频率特性为：G（jω）=K+j0=Ke的jo次方，注意图4—4（112页），相位移θ（ω）=0º。⑵积分环节：注意4—18（113页）及图4—5（113页），那个图整个是负虚轴，且当ω→∞时，趋向原点0，显然积分环节信号是一个相位滞后环节[因为θ（ω）=—90 º]，每当信号通过一个积分环节，相位滞后90 º。⑶微分环节：注意：式4—19（113页）、图4—6（113页），图示是个实虚轴，恰好与积分环节的特性相反；其幅值变化与ω成正比：M（ω）=ω，当ω=0时，M（ω）也为零，当ω→∞时，M（ω）也→∞。微分环节是一个相应超前环节[θ（ω）=+90 º]。系统中每增加一个微分环节将使相位超前90 º（π∕2）。⑷惯性环节：注意：式4—20（113页）、图4—7（114页），惯性环节的频率特性位于直角坐标图的第四象限且为一半圆；惯性环节是一个相位滞后环节，其最大滞后相角为90 º，惯性环节可视为一个低通滤波器。。⑸二阶振荡环节：注意：式4—22（114页），当ω→∞时，M（ω）→0，θ（ω）→180 º⑹迟延环节：注意：图4—9（115页）,M(ω)=1, θ(ω)=—ηω，当ω‐→∞时，θ（ω）→‐∞。
4.典型开环系统的奈氏图：⑴式4—27（117页）、4—29（118页）、4—31（119页）。第三节
频率特性的对数坐标图
1.典型环节频率特性的对数坐标图：⑴比例环节（K）：式4—34（121页）。⑵积分环节（1∕s）和微分环节(S):式4—35(122页)、4—36（122页）。⑶惯性环节（1∕1+Ts）和比例微分环节（1+Ts）:式4—37（122页）、4—40（124页）、4—41（125页）。⑷二阶环节：低频段的渐近线为一条零分贝的直线，它与ω轴重合。高频段的渐近线为一条斜率为—40（dB∕dec）的直线，它与ω轴相交于ω=ωn的点，注意：式4—43（127页）、4—44（127页），只存在0《δ《0.707时，ωr才为实数。⑸迟延环节:式4—45（128页）。2.最小相位系统和非最小相位系统：系统的开环传递函数在右半s平面上没有极点和零点，则称为最小相位传递函数。具有最小相位传递函数的系统，称为最小相位系统；开环传递函数在右半s平面上有一个（或多个）零点，称为非最小相位传递函数（若开环传递函数有一个或多个极点位于右半s平面，这意味着开环不稳定，一般也称为非最小相位传递函数）。具有非最小相位传递函数的系统称为非最小相位系统。注意：式4—48（133页）。
第四节
闭环系统的幅相频率特性
1.注意：式4—54（141页）、4—55（141页）、4—56（142页），当谐振峰值Mr=1.2―1.5时，ζp=20％－30％。对控制系统来讲，比较合适。当Mr>2时，ζp将超过40％。超调量已经太大了，一般生产过程已不允许有如此大的超调量。注意：式4—55（142页）、4—57（142页）、4—58（142页）、4—59（142页），谐振频率ωr越大，调整时间越短，系统响应的响应越快。
2.给定阻尼比δ后，闭环系统的截止频率ωb与峰值时间tp及调整时间ts均成反比关系。也就是说，频带宽度0—ωb越宽，系统的响应速度越快，调整时间越短。这表明，带宽可以控制系统的反应速度。3.频域分析法是在频域内应用图解法评价系统性能的一种工程方法，频域分析法不必求解系统的微分方程而可以分析系统的动态和稳态时域性能；频率特性可以由实验方法求出，这对于一些难以列写出系统动态方程的场合，频域分析法具有重要的工程实用意义。4.频域分析有两种图解方法：极坐标图和对数坐标图。5.开环对数幅频特性那个曲线L(ω)―ω的低频段表征了系统的稳态性能，中频段表征了系统的动态性能，高频段则反映了系统动态响应的起始段性能及系统抗干扰的能力。
6.当需要获得系统的闭环频率特性时，最常用的方法是利用系统的开环对数幅相图和尼科尔斯图。7.谐振频率ωr，谐振峰值Mr和带宽0—ωb是重要的闭环频域性能指标。
第五章
稳定性分析
第一节
稳定性的基本概念
1.代数判据——劳斯判据和赫尔维茨判据；频域判据——奈奎斯特判据。2.常用的稳定性判别方法有：
⑴劳斯判据和赫尔维茨判据：判断特征方程根的实数部分的正负号。⑵奈奎斯特判据：是一种在频域里判别系统稳定性的方法，它也可以不用求闭环系统的特征根，只需根据开环频率特性就可确定闭环系统的稳定性。⑶根轨迹法。⑷李亚普诺夫直接法：这是一种既可判别线性系统又可判别非线性系统的更为通用的稳定性判别与分析的方法。它是基于一种所谓李亚诺夫函数的特征来确定系统的稳定性。3.系统稳定的充分必要条件是：ao>0,a1>0,a2>0,a3>0,a1a2—aoa3>0。
S=z—ζ1 第三节
频域分析中的奈奎斯特稳定性判据
1.奈奎斯特稳定性判据：是利用系统的开环幅相频率特性（奈奎斯特曲线，简称奈式曲线）判断闭环系统稳定性的一个判别准则，简称奈式判据或频率判据。系统的开环幅相频率特性可以用解析方法或者实验方法。
2.幅角原理和公式N=P—Z，式中 N——F平面上封闭曲线C`包围原点的次数；P——s平面上被封闭曲线C包围的F(s)的极点数；Z——s平面上被封闭曲线C包围的F（s）的零点数；⑴当N>0时，表示F（s）端点按逆时针方向包围坐标原点；⑵当N<0时，表示F（S）端点按顺时针方向包围坐标原点；⑶当N=0时，是F（s）端点的轨迹不包围坐标原点的情况。公式也改写为：Z=P—N。
3.奈氏图：F平面上的曲线F（jω）如果整个地向左平移一个单位，便可得到GH平面上的G（jω）H(jω)曲线，这就是系统的开环幅相频率特性图，或称奈氏图、奈式曲线图。由于F（jω）的F平面坐标中的原点在GH平面的坐标中移到了（—1，j0）点，所以判别稳定性方法中的矢量F（jw）包围坐标原点次数N，应改为矢量G（jw）H(jw)包围（—1，j0）点的次数N，因此式中的N就应是GH平面中矢量G（jw）H(jw)对（—1，j0）点的包围次数。注意：图5—12（168页）。（N=P）
4.应用奎斯特稳定性判据判别闭环系统稳定性的一般步骤如下：⑴绘制开环频率特性G（jω）H(jω)的奈氏图，作图时可先绘出对应于ω从0→∞的一段曲线，然后以实轴为对称轴，画出对应于－∞→0的另外一半。⑵计算奈氏曲线G（jw）H(jw)对点（—1，j0）的包围次数N。为此可从（—1，j0）点向奈氏曲线G（jw）H(jw)上的点作一矢量，并计算这个矢量，并计算这个矢量当W从—∞→0→+∞时转过的净角度，并按每转过360º为一次的方法计算N值。⑶由给定的开环传递函数G（s）H(s)确定于S平面右半部分的开环极点数P。⑷应用奈奎斯斯特判据判别闭环系统的稳定性。第四节
用频域分析系统的相对稳定性
1.当Kp<[T1+T2∕T1T2]时，奈式曲线不包围（—1，j0）点。这时，闭环系统是稳定。当Kp>[T1+T2∕T1T2]时，奈氏曲线包围（—1，j0）点，闭环系统不稳定。开环幅相频率特性G（jw）H（jw）曲线从右边愈接近（-1，j0）点，闭环系统的振荡性越大。
2.用奈氏图表示的相位裕量和增益裕量：⑴相位裕量：γ<0,闭环系统不稳定。⑵增益裕量：当|G（jwg）H(jwg)<1,也即Kg>1时，闭环系统稳定。注意：177页的内容，式5—35（178页）。
3.开环对数频率特性与系统时域性能之间的关系：低频段反映了系统的稳态性能；中频段反映了系统的动态性能；高频段则反映了系统抗干扰高频干扰的能力。
4.对于电力系统中的自动控制系统，一般要求系统的超调量不要过大，并有较好的阻尼。所以一般取频域指标的谐振峰值指标为：Mr《1.3—1.5，对应的裕量指标为: γ》40º-50º。
5.⑴控制系统的首要条件，就是必须稳定的。⑵劳斯判据和赫尔维茨都是代数判据。⑶奈奎斯特稳定性判据是利用系统的开环幅相频率特性G(jw)H(jw)曲线——又称奈氏曲线。⑷相位裕量和幅值裕量。⑸无论是奈氏图还是伯德图描述的系统开环频率特性，都可以分为低频段、中频段和高频段三个频段区域，其中，低频段反映了系统的稳态性能，中频段反映了系统的动态性能。高频段主要反映系统的抗干扰能力。⑹闭环频率特性的性能指标有谐振峰值Mr、谐振频率ωr和频带宽度ωb。
第六章
根轨迹法
1.特征方程的重根点则是根轨迹分支的会合点或分离点。
2.当K从零变到∞时，根轨迹全部在根平面（s平面）的左半部分，所以系统总是稳定的。3.根轨迹起始于开环极点而终止于开环零点
4.确定渐近线要包括两个方面：渐近线的倾角和渐近线与实轴的交点。注意：式6—17（197页）、式6—21（198页）
5.确定根轨迹的出射角和入射角对于某些系统，它的开环极点和开环零点可能是共轭复数。
6.如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间，则这两个极点之间必定存在分离点；同样，如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环零点之间（其中一个零点可位于无群远处）。那么这两个零点之间必定存在会合点
注意：式6—25（201页）、6—26（201页）。
7.两种确定根轨迹与虚轴交点的方法：⑴利用特征方程来确定根轨迹与虚轴交点；⑵应用劳斯稳定判据来确定根轨迹与虚轴的交点。
8.在系统的开环传递系数中增加极点对系统的动态性能是不利的。
9.增加极点的部分将对系统的动态特性能不利，但可消除或减少稳态偏差，因此对系统的性能要综合考虑。10在系统开环传递函数中增加零点[例如采用比例微分(PD)控制器或超前校正环节]可以改善系统的动态性能。增加极点[例如采用比例积分(PI)控制器或延迟校正环节]可以改善系统的稳态性能。
第七章自动控制系统的设计和校正
第一节概述
1.系统的结构和参数已知条件下，分析系统的稳态性能和动态性能，看看是否满足生产过程的要求。2.性能指标分类：⑴稳态指标。⑵时域动态指标：上升时间tr、峰值时间tp、超调量ζ（％）、调整时间ts、振荡次数N和衰减率θ等。⑶频域动态指标：开环频域指标有相位裕量γ，增益裕量Kg，增益穿越频率ωc；闭环频域指标有谐振峰值Mr，谐振频率ωr，频带宽度0—ωb；放大系数的增加，系统的稳态性能得到改善，但是动态性能将因之变坏；校正装置在控制系统中的位置及其连接方式称为校正方式；校正装置的结构和参数以及校正方式的确定，就是控制系统的校正和设计问题。
3.校正方式：串联校正、并联校正（较少常用）、局部反馈校正和前馈校正（扰动校正）。
注意：校正的实质被认为就是改变系统的零点和极点分布，其中串联校正是最常用的一种校正方式；局部反馈校正也是常用的校正方式也称并联校正。
4.校正装置：超前校正装置、滞后校正装置和滞后——超前校正装置三种。
5.校正装置的设计：控制系统的校正设计或者说控制系统中校正装置的设计，主要依据前面给出的根轨迹法和频率特性法；①单输入单输出的线性定常系数，如果性能指标以时域形式给出时可利用根轨迹法来设计。②如果性能指标用频域形式给出时，则可用频率特性法来设计。第二节
采用频率特性法设计串联校正装置
1.超前校正装置的奈氏曲线为一个处在第一象限的半圆。
注意：①式7—11（221页）、7—12（221页）、7—13（221页）、7—14（222页）、7—15（222页）②超前校正装置是一个高通滤波器（高频信号通过，低频信号被衰减）。
2.超前装置的主要作用：在中频段产生足够大的超前相角，以补偿原系统过大的滞后相角。
注意：①式7—16（222页）。②θm=33º+5º=38º，β=（1+sinθm）∕(1-sinθm)=4.17.③式7—22（225页）、7—23（225页）、7—24（225页）。
3.由滞后装置的奈氏图可以看出，奈氏曲线为一处于第四象限的。
注意：①式7—25（226页）、7—26（226页）。②当ω→∞时，M（ω）→Kp，θ（ω）→0.而ω→0时，M（ω）→∞，θ（ω）→90º。③PI控制器也是一种相位滞后的校正装置。其最大滞后相角（—90º）在ω=0处。④PI控制器也是一个低通滤波器，频率越低衰减越小。
4.滞后装置的作用是减小原系统高频部分的幅值及伯德图中的幅值穿越频率ωc，但保持ωc附近相频曲线基本不变，从而提高系统的稳定性。
注意：在ω`c处Go(jw)的相角应等于—180º加上所要求的相位裕量再加5º—12º（补偿滞后校正装置造成的相位滞后）。
5.滞后校正装置对系统有下列影响：
⑴减小开环频率特性在幅值穿越频率上幅值，从而增大相位裕量，减小谐振峰值。⑵由于减小了频带宽度，从而使响应的快速性变差。⑶系统中频段和高频段的幅值显著衰减，从而允许系统提高开环放大系数，改善系统的稳态功能。
注意：式7—29（229页）、7—31（230页）、7—32（230页）、7—33230页）。
6.局部反馈回路校正装置Gc（s）常常采用速度反馈（又称软反馈）或比例反馈（又称硬反馈），局部速度反馈（又称微分反馈）。
第八章
状态空间分析法
第一节
概述
1.微分方程和传递函数就是属于这种类型描述所采用的数学模型.2.状态空间描述的基本概恋及术语：①状态。②状态变量。③状态向量：若以n个状态变量x1(t),x2(t), „xn(t)为向量x(t)的分量，则x(t)称为状态向量。④状态空间：以状态变量x1(t),x2(t), „xn(t)为坐标轴所构成的n维空间，称为状态空间。注意：277页。
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