过程控制系统论文

第一篇：过程控制系统论文

过程控制系统的发展史

“过程控制”是现代工业自动化的一个重要领域.随着各类生产工艺技术的不断改进提高,生产过程的连续化、大型化不断强化，随着对过程内在规律的进一步了解，以及仪表、计算机技术的迅猛发展，生产过程控制技术获得了更大的进展。《过程控制系统》是过程控制自动化及相关专业的一门主要专业课程。过程控制系统可分为常规仪表过程控制系统与计算机过程控制系统两大类。前者在生产过程自动化中应用最早，已有六十余年的发展历史，后者是自20世纪70年代发展起来的以计算机为核心的控制系统。从系统结构来看，过程控制已经经历了四个阶段。

1.基地式控制阶段(初级阶段)

20世纪50年代,生产过程自动化主要是凭生产实践经验，局限于一般的控制元件及机电式控制仪器,采用比较笨重的基地式仪表(如自力式温度控制器,就地式液位控制器等),实现生产设备就地分散的局部自动控制。在设备与设备之间或同一设备中的不同控制 系统之间，没有或很少有联系，其功能往往局限于单回路控制。过程控制的目的主要是几种热工参数(如温度，压力，流量及液位)的定值控制，以保证产品的质量和产量的稳定。时至今日,这类控制系统仍没有被淘汰，而且还有了新的发展，但所占的比重大为减小。

2.单元组合仪表自动化阶段

20世纪60年代出现了单元组合仪表组成的控制系统,单元组合仪表有电动和气动两大类。所谓单元组合,就是把自动控制系统仪表按功能分成若干单元，依据实际控制系统结构的需要进行适当的组合，因此单元组合仪表使用方便，灵活。单元组合仪表之间用标准统一的信号联系，气动仪表(QDZ系列)为20~100kPa气压信号，电动仪表为0~10mA直流电流信号(DDZ—Ⅱ系列）和4～20mA直流电流信号（DDZ—Ⅲ系列）。由于电流信号便于远距离传送，因而实现了集中监控与集中操纵控制系统,对提高设备效率和强化生产过程有所促进，使用那个了工业生产设备日益大型化与连续化发展的需要。随着仪表工业的迅速发展,对过程控制对象特性的认识，对仪表及控制系统的设计计算方法等都有了较大的进步。但从设计构思来看，过程控制仍处于各控制系统互不关联或关联甚少的定值控制范畴,只是控制的品质有了较大的提高。单元组合仪表已延续了几十年,目前国内还广泛应用。由单元组合仪表组成的控制系统,其控制策略主要是PID控制和常用的复杂控制系统(如串级、均匀、比值、前馈、分程和选择性控制等）。

3.计算机控制的初级阶段

20世纪70年代出现了计算机控制系统，最初是直接数字控制(DDC)实现集中控制，代替常规的控制仪表。但由于集中控制的固有缺陷,未能普及与推广就被集散控制系统(DCS)所替代。DCS在硬件上将控制回路分散化，数据显示，实时监督等功能集中化，有利于安全平稳的生产。就控制策略而言，DCS仍以简单的PID控制为主,再加上一些复杂的控制算法,并没有充分发挥计算机的功能。

4.综合自动化阶段

20世纪 80年代以后出现了二级优化控制 ,在DCS的基础上实现先进控制和优化控制。在硬件上采用上位机和DCS(或电动单元组合仪表)相结合，构成二级计算机优化控制。随着计算机及网络技术的发展，DCS出现了开放式系统,实现多层次计算机网络构成的管控一体化系统(CIPS)。同时，以现场总线为标准，实现以微处理器为基础的现场仪表与控制系统之间进行全数字化,双向和多站通信的现场总线网络控制系统(FCS)。FCS将对控制系统结构带来革命性变革 ,开辟控制系统的新纪元。

当前自动控制系统发展的主要特点是:生产装置实施先进控制成为发展主流;过程优化受到普遍关注;传统的DCS正在走向国际统一标准的开放式系统;综合自动化系统(CIPS)是发展方向。

综合自动化系统，就是包括生产计划和调度,操作优化,先进控制和基层控制等内容的递阶控制系统，亦称管理控制一体化系统(简称管控一体化系统)。这类自动化系统是靠计算机和及其网络来实现的,因此也称为计算机集成过程系统(CIPS)。这里,“计算机集成”指出了它的组成特征，“过程系统”指明了它的工作对象,正好与计算机集成制造系统(CIMS)相对应,有人也称之为过程工业的CIMS。

可以认为，综合自动化是当代工业自动化的主要潮流。它以整体优化为目标,以计算机为主要技术工具，以生产过程的管理和控制的自动化为主要内容,将各个自动化 “孤岛”综合集成为一个整体的系统。近二十几年来，工业生产规模的迅猛发展，加剧了对人类生存环境的污染，因此,减小工业生产对环境的影响也已纳入了过程控制的目标范围,综上所述,过程控制的主要目标有保障生产过程的安全和平稳,达到预期的产量和质量，尽可能减少原材料和能源消耗,把生产对环境的危害降低到最小程度。由此可见，生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、降低成本、改善劳动条件、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段，是20世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志之一。

以上为过程控制系统的历史，现状以及未来的发展方向。

电专111班

孟阳

120114303113

第二篇：《过程控制系统》期末考查论文

《过程控制系统》期末考查论文

——集散控制系统简介

DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的，综合了计算机、通讯、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。

概 述

首先，DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。

其次，这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制（DDC）功能的网络节点。一般一套DCS中要设置现场I/O控制站，用以分担整个系统的I/O和控制功能。DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面功能的网络节点。工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件（即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态之下。

发展历史

2）采用带CRT显示器的操作站与过程单元分离，实现集中监视，集中操作

3）采用较先进的冗余通信系统

第二阶段

1980—1985.，在这个时期集散控制系统的技术特点表现为：

1）微处理器的位数提高，CRT显示器的分辨率提高

2）强化的模块化系统

3）强化了系统信息管理，加强通信功能

第三阶段

1985年以后，集散系统进入第三代，其技术特点表现为：

1）采用开放系统管理

2）操作站采用32位微处理器

3）采用实时多用户多任务的操作系统

进入九十年代以后，计算机技术突飞猛进，更多新的技术被应用到了DCS之中。PLC是一种针对顺序逻辑控制发展起来的电子设备，它主要用于代替不灵活而且笨重的继电器逻辑。现场总线技术在进入九十年代中期以后发展十分迅猛，以至于有些人已做出预测：基于现场总线的FCS将取代DCS成为控制系统的主角。

特点介绍

1.高可靠性：由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。

2.开放性：DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。

3.灵活性：通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。

4.易于维护：功能单一的小型或微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。

5.协调性：各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。

6.控制功能齐全：控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。

结 构

从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。

DCS的控制程序：DCS的控制决策是由过程控制站完成的，所以控制程序是由过程控制站执行的。

过程控制站的组成：

DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、CPU（中央处理器）、网络接口和I/O组成I/O：控制系统需要建立信号的输入和输出通道，这就是I/O。DCS中的I/O一般是模块化的，一个I/O模块上有一个或多个I/O通道，用来连接传感器和执行器（调节阀）。

I/O单元：通常，一个过程控制站是有几个机架组成，每个机架可以摆放一定数量的模块。CPU所在的机架被称为CPU单元，同一个过程站中只能有一个CPU单元，其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元。

相关控制系统

计算机和网络技术的飞速发展，引起了自动化控制系统结构的变革，一种世界上最新型的控制系统即现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）在上世纪九十年代走向实用化，并正以迅猛的势头快速发展。

FCS可以说是第五代过程控制系统，是由PLC（Programmable Controller）或DCS（Distributed Control System）发展而来的。FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析。

PLC、FCS控制系统的基本特点

PLC

1．从开关量控制发展到顺序控制、运算处理，是从下往上的。

2．逻辑控制、定时控制、计数控制、步进(顺序)控制、连续PID控制、数据控制――PLC具有数据处理能力、通信和联网等多功能。

3．可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。

4．也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。

5．PLC网络既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统。

6．主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。FCS

1．FCS是第五代过程控制系统，它是21世纪自动化控制系统的方向。是3C技术（Communication，Computer，Control）的融合。基本任务是：本质（本征）安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。

2.全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。

3．用两根线联接分散的现场仪表、控制装置，取代每台仪表的两根线。“现场控制”取代“分散控制”；数据的传输采用“总线”方式。

4．从控制室到现场设备的双向数字通信总线，是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统。

5．用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。

6．把微机处理器转入现场自控设备，使设备具有数字计算和数字通信能力，信号传输精度高，远程传输。实现信号传输全数字化、控制功能分散、标准统一全开放。

7．可上局域网，再可与internet相通。既是通信网络，又是控制网络。

应用差异

下面就DCS与FCS系统在具体应用方面进行比较。前题是DCS系统与典型的、理想的FCS系统进行比较。

具体比较：

1．DCS系统是个大系统，其控制器的功能强而且在系统中的作用十分重要，数据公路更是系统的关键，所以，必须整体投资一步到位，事后的扩容难度较大。而FCS功能下放较彻底，信息处理现场化，数字智能现场装置的广泛采用，使得控制器功能与重要性相对减弱。因此，FCS系统投资起点低，可以边用、边扩、边投运。

2．DCS系统是封闭式系统，各公司产品基本不兼容。而FCS系统是开放式系统，不同厂商、不同品牌的各种产品基本能同时连入同一现场总线，达到最佳的系统集成。

3．DCS系统的信息全都是二进制或模拟信号形成的，必须通过D/A与A/D转换。而FCS系统将D/A与A/D转换在现场一次表完成，实现全数字化通信，使精度得到大的提高，可提高到0.1%。并且FCS系统可以将PID闭环控制功能装入现场设备中，缩短了控制周期，提高运算速度，改善调节性能。

4．FCS由于信息处理现场化，与DCS相比可以省去相当数量的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，同时也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积。同时，FCS可以减少大量电缆与敷设电缆用的桥架等，同时也节省了设计、安装和维护费用。

5．FCS相对于DCS组态简单，由于结构、性能标准化，便于安装、运行、维护。

结 论

在未来，工业过程控制系统中，数字技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展，同时，工业控制软件也将向标准化、网络化、智能化、开放性发展。因此现场总线控制系统FCS的出现，数字式分散控制DCS及PLC并不会消亡，DCS及PLC系统会更加向智能化、开放性、网络化、信息化发展。或只是将过去处于控制系统中心地位的DCS移到现场总线的一个站点上去。这样说，DCS或PLC处于控制系统中心地位的局面从此将被打破。今后的控制系统将会是：FCS处于控制系统中心地位，兼有DCS、PLC系统一种新型标准化、智能化、开放性、网络化、信息化控制系统。

第三篇：过程控制系统小结

11工业上用应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA4-20mA作为标准信号的原因作为标准信号的原因11直流：直流：传输中易于和交流感传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，不管哪一但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7 增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不对偏差做累8因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有

馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10b引入前馈必须要遵循的原则：

大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。a系统中的扰动量是可测不可控的。c 11 控制通道的滞后时间较减率威典型最佳调解过程标准：在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰时间最短。0.7512的前提下，使4过程的最大动态偏差，静态误差和调节被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除： 具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置u构不再作用。防止积分饱和的方法有哪些？Xmax将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管答：u还在增大，但执行机1）限制PI13作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带）遇限消弱积分法。调节器δ很大意味着调节阀的动 差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δ就加大了调节阀的动作幅δ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，余差相应减小；3）14具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。

也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失成成分的影响，量程比可达15100:1 性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况 鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些下系统存在的关键。

1应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA作为标准信号的原因1直流：传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性

过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，K越小可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，不管哪一但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，越小，调节质量越高。4个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7 增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（8因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。3）增量型算法不对偏差做累缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有

馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10

b大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。引入前馈必须要遵循的原则：a系统中的扰动量是可测不可控的。c控制通道的滞后时间较 11减率威典型最佳调解过程标准： 时间最短。0.75的前提下，使4在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰过程的最大动态偏差，静态误差和调节12

被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除： 具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置构不再作用。Xmaxu将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管u防止积分饱和的方法有哪些？13答：还在增大，但执行机1）限制PI调节器作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带）遇限消弱积分法。δ很大意味着调节阀的动 差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δδ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，就加大了调节阀的动作幅余差相应减小；314具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。）也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失

成成分的影响，量程比可达15性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况 鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些100:1 下系统存在的关键。

1应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA作为标准信号的原因1直流：传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响 越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，不管哪一越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7 增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（38因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。）增量型算法不对偏差做累 缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有

馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10

b大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。引入前馈必须要遵循的原则：a系统中的扰动量是可测不可控的。c 11减率威典型最佳调解过程标准：在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰 控制通道的滞后时间较时间最短。0.75的前提下，使4过程的最大动态偏差，静态误差和调节12被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除：

具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置构不再作用。Xmaxu将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管u防止积分饱和的方法有哪些？13答：还在增大，但执行机1）限制PI调节器作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带δ很大意味着调节阀的动 差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，δ就加大了调节阀的动作幅余差相应减小；3）14具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失

成成分的影响，量程比可达15性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况 鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些100:1 下系统存在的关键。1应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA作为标准信号的原因1直流：传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，不管哪一但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不对偏差做累8因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9

利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10b大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。引入前馈必须要遵循的原则：a系统中的扰动量是可测不可控的。

c控制通道的滞后时间较 11 减率威典型最佳调解过程标准：在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰时间最短。0.7512的前提下，使4过程的最大动态偏差，静态误差和调节被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除： 具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置u构不再作用。Xmax将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管u还在增大，但执行机防止积分饱和的方法有哪些？13答：1）限制PI调节器 作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带δ很大意味着调节阀的动差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δ就加大了调节阀的动作幅δ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，余差相应减小；3）14具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。

也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失成成分的影响，量程比可达15性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况 鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些100:1 下系统存在的关键。

11工业上用应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA4-20mA作为标准信号的原因作为标准信号的原因11直流：直流：传输中易于和交流感传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，不管哪一但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7 增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不对偏差做累8因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有

馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10b引入前馈必须要遵循的原则：

大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。a系统中的扰动量是可测不可控的。c 11 控制通道的滞后时间较减率威典型最佳调解过程标准：在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰时间最短。0.7512的前提下，使4过程的最大动态偏差，静态误差和调节被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除： 具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置u构不再作用。防止积分饱和的方法有哪些？Xmax将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管答：u还在增大，但执行机1）限制PI13作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带）遇限消弱积分法。调节器δ很大意味着调节阀的动 差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δ就加大了调节阀的动作幅δ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，余差相应减小；3）14具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。

也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失成成分的影响，量程比可达15100:1 性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况 鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些下系统存在的关键。

1应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA作为标准信号的原因1直流：传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性

过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，K越小可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，不管哪一但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，越小，调节质量越高。4个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7 增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（8因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。3）增量型算法不对偏差做累缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有

馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10

b大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。引入前馈必须要遵循的原则：a系统中的扰动量是可测不可控的。c控制通道的滞后时间较 11减率威典型最佳调解过程标准： 时间最短。0.75的前提下，使4在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰过程的最大动态偏差，静态误差和调节12

被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除： 具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置构不再作用。Xmaxu将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管u防止积分饱和的方法有哪些？13答：还在增大，但执行机1）限制PI调节器作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带）遇限消弱积分法。δ很大意味着调节阀的动 差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δδ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，就加大了调节阀的动作幅余差相应减小；314具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。）也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失

成成分的影响，量程比可达15性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况 鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些100:1 下系统存在的关键。

1应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA作为标准信号的原因1直流：传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响 越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，不管哪一越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7 增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（38因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。）增量型算法不对偏差做累 缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有

馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10

b大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。引入前馈必须要遵循的原则：a系统中的扰动量是可测不可控的。c 11减率威典型最佳调解过程标准：在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰 控制通道的滞后时间较时间最短。0.75的前提下，使4过程的最大动态偏差，静态误差和调节12被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除：

具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置构不再作用。Xmaxu将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管u防止积分饱和的方法有哪些？13答：还在增大，但执行机1）限制PI调节器作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带δ很大意味着调节阀的动 差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，δ就加大了调节阀的动作幅余差相应减小；3）14具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失

成成分的影响，量程比可达15性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况 鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些100:1 下系统存在的关键。1应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA作为标准信号的原因1直流：传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，不管哪一但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不对偏差做累8因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9

利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10b大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。引入前馈必须要遵循的原则：a系统中的扰动量是可测不可控的。

c控制通道的滞后时间较 11 减率威典型最佳调解过程标准：在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰时间最短。0.7512的前提下，使4过程的最大动态偏差，静态误差和调节被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除： 具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置构不再作用。Xmaxu将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管u还在增大，但执行机防止积分饱和的方法有哪些？13答：1）限制PI调节器作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带δ很大意味着调节阀的动 差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δδ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，就加大了调节阀的动作幅余差相应减小；314具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。）也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失

成成分的影响，量程比可达15性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况 鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些100:1 下系统存在的关键。

第四篇：《过程控制系统》教学大纲

《过程控制系统》课程教学和考试大纲

一、教学基本要求

本课程主要包括三个方面的内容：实验方法对过程控制系统建模、过程检测控制仪表选型和工业过程控制系统工程设计的基本原理和基本设计方法。通过对本课程的学习，具体要求如下：

1、了解过程控制发展概况、特点和过程控制系统的组成及分类。

2、掌握用实验方法（阶跃响应和脉冲响应）建立过程数学模型的基本思路和方法；理解自平衡能力和无自平衡能力对象的有关概念，掌握阶跃响应曲线法和脉冲响应曲线实验建模方法，了解最小二乘建模方法。

3、了解检测仪表的分类、选型和过程控制仪表基本原理。理解过程变量检测和过程控制仪表的基本概念，掌握五大类参数检测与变送的传感器特性与选型的基本方法；了解PID调节器基本原理和构成。

4、掌握过程控制系统的各种工程设计方法，重点掌握单回路控制系统和串级控制系统的工程设计方法；掌握其它复杂控制系统的设计方法；了解先进过程控制系统。

二、教学内容及要求

1、过程控制系统的基本概况

（一）教学内容 1)过程控制发展概况 2)过程控制的特点

3)过程控制系统的组成及其分类

（二）教学要求

教学要求是：本章简要介绍过程控制系统发展概况、组成、分类和特点，使学生在学习后续各章内容之前，先对过程控制系统的总体情况有一个概要了解。达到了解过程控制发展经历的几个阶段的特点、理论基础、主要仪表和系统的基本结构；了解 过程控制的特点；了解过程控制系统的组成及其分类；了解“过程控制工程”课程的性质和任务。

重点是：过程控制系统的组成；过程控制系统的分类方法；过程控制系统的主要性能指标。

2、过程控制系统建模

（一）教学内容

1)被控过程的数学模型类型和表示方法 2)有自平衡过程和无自平衡过程 3)机理分析法建模

4)试验法建模（阶跃响应曲线法和矩形脉冲响应曲线法）5)最小二乘法建模

6)试验法建模的计算机编程实践

（二）教学要求

教学要求是：了解过程建模的基本概念和被控过程的数学模型类型和表示方法；理解有自平衡过程和无自平衡过程的物理意义；掌握有自平衡能力和无自平衡能力对象的机理分析建模方法；理解并熟练掌握阶跃响应曲线法和脉冲响应曲线实验建模方法的各种基本算法和验证条件；理解掌握最小二乘建模方法；能够利用MatLab或者其它编程语言实现单容或多容对象试验法建模中的几种算法（计算法、两点法、面积求系数方法）的计算机仿真实践。

3、过程检测和控制仪表

（一）教学内容

1)过程变量检测的基本概念和检测方法

2)五大类参数检测与变送的传感器分类、特性及工作原理 3)检测仪表的选型原则和方法 4)过程控制仪表的分类与基本特性

（二）教学要求

教学要求是：了解过程变量检测的基本概念和检测方法，能够计算仪表的精度和利用精度要求进行仪表选型；理解五大类参数检测与变送的传感器分类、特性及工作原理；掌握五大类参数检测与变送的传感器特性与选型的基本方法；了解过程控制仪表的分类。

4、单回路过程控制系统的工程设计

（一）教学内容

1)过程控制系统的工程设计要求和设计步骤 2)单回路控制系统方案设计和分析 3)检测、变送器选择

4)执行器（调节阀）选择，主要包括：执行器（调节阀）的基本组成、分类和气动执行器工作原理；气动执行器的理想和工作流量特性；执行器（调节阀）的选型原则和内容

5)控制器选择，主要包括：DDZ-III型PID调节器的基本构成和工作原理，PID控制规则的主要作用和基本形式；PID调节器选择（调节规则；正反作用；参数整定）6)过程控制系统的投运和控制器参数整定 7)单回路控制系统的工程实例分析

（二）教学要求

教学要求是：了解工业过程中单回路控制系统设计的一般要求和设计步骤，以及过程系统设计的主要内容和针对工程实际进行的安全防护措施；理解单回路控制系统方案设计基本内容和性能指标，熟练掌握被控量和控制量的选择原则，能够对过程进行静态和动态分析，掌握被控过程各种参数对系统特性和被控量、控制量的选取影响；了解检测、变送器的选择原则，并进行简单计算选取；理解执行器（调节阀）的基本组成和分类，掌握气动执行器的基本结构和工作原理，理解和掌握执行器的四类理想流量特性曲线、特点和应用场合，熟练掌握实际工程应用时串联和并联的工作流量特性，并根据过程控制系统要求分析和确定工作流量特性和理想流量特性，了解调节阀的结构型式和材料选择。熟练掌握根据过程控制系统要求分析和确定工作流量特性和理想流量特性；理解PID控制规律对系统性能的影响、应用场合和控制规律的选择原则；了解过程计算机控制系统的组成和特点，掌握模拟合数字PID控制算法；了解控制系统的投运，熟练掌握几种常用的控制器参数工程整定方法；能够按照上述单回路控制系统的设计内容和要求，针对实际过程控制系统进行单回路控制系统的方案设计和各种设备的选型。

5、串级控制系统工程设计

（一）教学内容

1)串级控制系统的基本结构和工作过程 2)串级控制系统的特点与性能分析 3)串级控制系统的设计 4)串级控制系统运行和参数整定 5)串级控制系统的工业应用范围

（二）教学要求

教学要求是：了解串级控制系统的基本组成和串级控制系统的工作过程；掌握串级控制系统的特点，能够针对实际工艺生产工程进行串级控制系统的设计，画出设计图、方框图，实现仪表选型、控制器选型、调节阀选型等分析；理解串级控制系统的工业应用范围；熟练掌握串级控制系统的设计要求、设计内容和串级控制系统调节器的参数整定方法，能够针对实际过程系统进行串级控制系统的主回路、副回路的选择和各种设备的选型。

6、复杂过程控制系统

（一）教学内容 1)前馈控制系统 2)大滞后补偿控制 3)比值控制 4)分程与选择性控制 5)多变量解耦控制

（二）教学要求

教学要求是：理解前馈控制系统的特点和针对的实际过程的应用情况，掌握前馈控制系统的典型结构，理解前馈控制系统的应用范围和了解前馈控制系统的参数工程整定方法；理解大滞后补偿控制基本思想，掌握常规大滞后控制方案，理解大滞后过程的Smith预估补偿控制思想，熟练掌握Smith预估补偿控制器的设计和系统分析；理解比值控制系统的基本概念，了解比值控制系统的控制方案和比值控制的设计与参数整定；理解分程与选择控制系统原理与设计，了解分程与选择控制系统工业应用；理解多变量解耦控制的基本概念，掌握相对增益的定义和计算，能够实现复杂控制通道的选择，了解解耦控制系统的设计方法、稳定性和解耦简化等问题。

三、考核及成绩评定方式

本课程考核方式为闭卷笔试，考试时间为2个小时，卷面满分85分，课程设计和平时成绩15分。平时成绩包括作业成绩、实验成绩。

第五篇：过程控制系统课程设计报告(封皮)

题目：

过程控制系统课程设计报告S7-300PLC与200PLC主-从站的单回 流量过程控制系统设计姓名：班级：自09A-2学号： 同组人：时间：2012年11月 地点：过程控制系统实验室 指导老师：

目录

1.概述····························································1

2.S7-300PLC与200PLC主-从站单回路流量过程控制系统硬件设计方案····2

2.1主-从站单回路流量过程控制系统硬件组成原理····················2

2.2主-从站单回路流量过程控制系统硬件电气接线图设计··············3

3.S7-300PLC与200PLC主-从站单回路流量过程控制系统闭环系统控制设计·4

3.1主-从站单回路流量过程控制系统闭环控制原理····················4

3.2主-从站单回路流量过程控制系统PLC硬件组态论述················4

3.3主-从站单回路流量过程控制系统控制程序流程图论述··············5

3.4主-从站单回路流量过程控制系统控制程序功能实现················6

4.S7-300PLC与200PLC主-从站单回路流量过程控制系统上位监控系统设计·8

4.1主-从站单回路流量过程控制系统建立通讯························8

4.2主-从站单回路流量过程控制系统变量数据词典建立················8

4.3主-从站单回路流量过程控制系统工艺图形主画面组态··············9

4.4主-从站单回路流量过程控制系统历史趋势组态···················10

4.5主-从站单回路流量过程控制系统实时趋势组态···················10

4.6主-从站单回路流量过程控制系统数据报表组态···················11

5.S7-300PLC与200PLC主-从站单回路流量过控系统系统调试及结果分析·12

5.1主-从站单回路流量过程控制系统系统调试中解决的问题···········12

5.2主-从站单回路流量过程控制系统结果分析与总结·················12

结束语····························································12

附录：带功能注释的源程序··········································13