工业生产过程控制绪论

1、PIDPID单回路单回路1()( )( )py tyByC超调量描述式：描述式：()pABCy t过渡过程性质：过渡过程性质： n1： 衰减震荡衰减震荡 n=：非周期性控制过程：非周期性控制过程12BnB描述式：描述式：min)(02dtteJ0( )minJe t dtmin)(0dttetJsY ( s )G( s )eY( s ) jwG( jw )e 21pH (t )pH (t)l / v 1d V= Q i-Q o Q o : d td hAQ iQ oA :d thQ iQ o d tA 常常 量量截截 面面11AsH( s )Qi( s )Qo( s )Qi( s )H( s

2、)G( s )Qi( s )AsTs0Qa h Qoa h22aQo(s )aQohH(s )hhVVVV112111dVQiQodtAsH(s)Qi(s) Qo(s)aQi(s)H(s)RRhH(s)RTARQi(s)As/ RTs 方框图方框图单容过程方框图单容过程方框图双容过程方框图双容过程方框图22121212212121111iiH (s )H (s ) Q (s )RQ (s )Q (s ) Q (s )T sT sRTT s(TT )sgg1111iH (s )RQ (s )T s容器容器1容器容器2 11111111211211221222122222221111()()()(

3、)()()()()()()()()iidhAQQA sHsQsQsdtQhhQsHsHsRRdhAQQA sHsQsQsdtQhQsHsRR 12112212121222212121211iiH( s )T R sRRQ ( s )T T s( TTA R)sH( s )RQ ( s )T T s( TTA R)slY1(s)、Y2(s)：干扰作用：干扰作用下产生的二相反方向的响下产生的二相反方向的响应曲线应曲线lY(s)：反向响应曲线：反向响应曲线 Y1(s)与与Y2(s)的合成曲线的合成曲线2112112111KKG(s )sT sK TKsKs T sn液位变化分析液位变化分析主要确定问

4、题：主要确定问题：被控变量被控变量操作变量操作变量执行器类型执行器类型 及操作方式及操作方式控制器控制规律控制器控制规律 及动作方式及动作方式测量变送方式及仪表测量变送方式及仪表( )1fPDfKGsT s121( ),( ),( )(1)(1)CPCCCooKGsGsKF sT sT ss1211111/()( )( )( )( )( )()()ffPDCPCCOOOKT SGDY SF SGS GSK KT sT s012111111/()( )lim()()ffsCOOOfCOKT SyssK KT sT sKK K 1( )( )( )( )( )PDCPCGsY sF sGs Gs1

5、 111111fcpcffcpc/(T s)Y(s)F(s)G (s)G (s)T(s/ T )G (s)G (s)g110cpcf(s)G (s )G (s )T1111111fcpcffcpc/(T s )Y(s )F(s )G (s )G (s )T(s/ T )G (s )G (s )g/( )( )sPDPDGsGs e 1/( )( )( )()( )( )sPDfCPCGs eY sy ty tGs Gs 12111foPDPCCCfooKKGsGsGsKT sT sT s( ),( ),( )121211111foofooCoKT sTsY sF sTsT sTsK K( )(

6、 )0011fsCKF(s ),lim sY(s )sK K121211111( )( )foofooCoKT sT sY sF sTsT sT sK K122121212111010fooCoooCoooooTsT sT sK KTTK KssT TT T2220ooss 12121212221 ()ooooooooocoTTTTT TT TK K：衰减系数：衰减系数0：自然震荡频率：自然震荡频率01 ( )fCKYK K12122(1)ooCOoocoTTK KconstT TK K 不不变变 ooCoooooooTTK KssssT TT T22212121210200000010201

7、02111CCKKKKT TT T ，1( )( )( )( )( )PCCPCGsY sU sGs Gs11( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )PCPDPDPDCPCCPCPCPCGsGsGsGsY sY sF sGs GsGs GsGsU sGsmanipulated variable 受控于执行器(控制阀)，用于调节被控变量大小的物理量，称为操纵变量。 反作用反作用反作用反作用正作用正作用正作用正作用气关式气关式气开式气开式反装阀反装阀正装阀正装阀P入入P入入P入入P入入QQQQ气关阀气关阀气开阀气开阀气关阀气关阀温度低将产生气体冷凝或液体的结晶，因此，操温度低将产生气体冷凝或液体的结晶，因此，操作中蒸汽阀门不能关闭。作中蒸汽阀门不能关闭。气关阀气关阀0( )( )Cu tK e tu1100%CPBK001( )( )( )( )( )CICIu tKe tKe t dtuKe te t dtuT0( )( )( )CDde tu tKe tTudt01( )( )( )( )CDIde tu tKe te t dtTuTdt 控控制制器器控控制制阀阀被被控控对对象象测测量量变变送送控控制制回回路路（？）（- -）（+ +）（+ +）（- -）正作用正作用Ts衰衰减减曲曲线线tyPBST