(四)微分調(diào)節(jié)
(五)比例與積分、微分調(diào)節(jié)
無論是積分調(diào)節(jié)規(guī)律。還是微分調(diào)節(jié)規(guī)律,均不能單獨(dú)使用。它們只能與比例調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合構(gòu)成比例積分、比例微分或比例積分微分調(diào)節(jié)規(guī)律。
六、自動(dòng)控制系統(tǒng)
了解自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用。
(一)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)
簡(jiǎn)單控制系統(tǒng),通常是指由一個(gè)測(cè)量元件及變送器、一個(gè)調(diào)節(jié)器、一個(gè)調(diào)節(jié)閥和一個(gè)對(duì)象所組成的單閉環(huán)控制系統(tǒng),又稱為單回路控制系統(tǒng)。
(二)串級(jí)控制系統(tǒng)
串級(jí)控制系統(tǒng)是應(yīng)用最早,效果最好,使用最廣泛的一種復(fù)雜控制系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是兩個(gè)控制器相串接,主控制器的輸出作為副控制器的設(shè)定,適用于時(shí)間常數(shù)及純滯后較大的被控制對(duì)象。
(三)比值控制系統(tǒng)
常見的比值控制系統(tǒng)有單閉環(huán)比值、雙閉環(huán)比值和串級(jí)比值三級(jí)控制系統(tǒng)。
(四)選擇性控制系統(tǒng)
安全軟限控制,是指當(dāng)一個(gè)工藝參數(shù)將要達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí),就適當(dāng)降低生產(chǎn)要求,讓它暫時(shí)維持生產(chǎn),并逐漸調(diào)整生產(chǎn),使之朝正常工況發(fā)展。能實(shí)現(xiàn)軟限控制的控制系統(tǒng)稱為選擇性控制系統(tǒng),又稱為取代控制系統(tǒng)或超馳控制系統(tǒng)。
(五)分程控制系統(tǒng)
簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)是一個(gè)控制器的輸出帶動(dòng)一個(gè)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作,而分程控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是一個(gè)控制器的輸出同時(shí)控制幾個(gè)工作范圍不同的調(diào)節(jié)閥。
分程是靠閥門定位器或電-氣閥門定位器來實(shí)現(xiàn)的。
(六)前饋控制系統(tǒng)
前饋控制是按照干擾作用的大小來進(jìn)行控制的。當(dāng)擾動(dòng)一出現(xiàn),就能根據(jù)擾動(dòng)的測(cè)量信號(hào)控制操縱變量,及時(shí)補(bǔ)償擾動(dòng)對(duì)被控制變量的影響,控制是及時(shí)的,如果補(bǔ)償作用完善,可以使被控變量不產(chǎn)生偏差。
在實(shí)際使用中往往采用前饋與反饋復(fù)合在一起的控制系統(tǒng),被稱為前饋一反饋控制系統(tǒng),有時(shí)簡(jiǎn)稱前饋控制系統(tǒng),利用前饋控制克服主要干擾,用反饋控制消除其他于擾。
(七)三沖量控制系統(tǒng)
(八)自適應(yīng)控制系統(tǒng)
自適應(yīng)控制系統(tǒng)是一個(gè)具有自動(dòng)適應(yīng)能力的系統(tǒng),它必須能夠察覺過程與環(huán)境的變化,并自動(dòng)地校正控制規(guī)律。一個(gè)自適應(yīng)控制系統(tǒng)至少應(yīng)包含以下三個(gè)部分:
(1)具有一個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu),能對(duì)環(huán)境和過程本身進(jìn)行監(jiān)視,并具有對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,以及消除數(shù)據(jù)中噪聲的能力。
(2)具有衡量本系統(tǒng)控制效果好壞的性能指標(biāo)的確切定義,并能夠測(cè)量或計(jì)算性能指標(biāo),判斷系統(tǒng)是否偏離最優(yōu)控制狀態(tài)。
(3)具有自動(dòng)調(diào)整控制規(guī)律的功能。
(九)雙重控制系統(tǒng)
對(duì)于一個(gè)被控變量采用兩上或兩個(gè)以上操縱變量進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)稱為雙重或多重控制系統(tǒng)。
從整體來看,雙重控制系統(tǒng)仍是一個(gè)定值控制系統(tǒng),該系統(tǒng)具有良好的靜態(tài)性能。由于雙得控制系統(tǒng)較好地解決了動(dòng)與靜的矛盾,從而達(dá)到了操作優(yōu)化的目的。
(十)預(yù)測(cè)控制
預(yù)測(cè)控制是近年來出現(xiàn)的幾種不同名稱的新型控制系統(tǒng)的總稱。它們包括模型預(yù)測(cè)啟發(fā)式控制(MPHC)、報(bào)考矩陣控制(DMC)和模型算法控制(MAC)等。
(十一)模糊控制
模糊控制的理論基礎(chǔ)是模糊集合理論。
模糊控制的構(gòu)思可以說是吸收了人工控制時(shí)的經(jīng)驗(yàn)。
整個(gè)控制過程是先把精確量模糊化,然后經(jīng)模糊集合處理后,再轉(zhuǎn)變成精確量。按一定的規(guī)則決定控制作用的等級(jí)(輸出變化量U)。
(十二)故障檢測(cè)、診斷與容錯(cuò)控制
過程控制中的故障檢測(cè)與診斷技術(shù)主要有下列幾個(gè)方面。
(1)基于穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行故障檢測(cè)。
(2)基于報(bào)考數(shù)學(xué)模型進(jìn)行故障檢測(cè)。
(3)故障樹和網(wǎng)絡(luò)分析法。
(4)采用專家系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)和診斷。
例:在自適應(yīng)控制系統(tǒng)中,依據(jù)實(shí)際過程的輸入與輸出測(cè)量信息,直接優(yōu)化控制器的參數(shù),使性能指標(biāo)達(dá)到最佳的是( )。
A.自整定控制器 B.自校正控制器
C.模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng) D.自學(xué)習(xí)系統(tǒng)
答案:D
七、集散控制系統(tǒng)
集散控制系統(tǒng)(DCS)又名分散控制系統(tǒng),它們都是集中分散控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。它是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)和CRT技術(shù)為一體的綜合性高科技產(chǎn)品。DCS通過操作站對(duì)整個(gè)工藝過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理,通過控制站對(duì)工藝過程各部分進(jìn)行分散控制,既不同于常規(guī)儀表控制系統(tǒng),又不同于集中式的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),而是集中了兩者的優(yōu)點(diǎn),克服了它們各自的不足。DCS具有如下特點(diǎn):
(1)控制功能多樣化。
(2)操作簡(jiǎn)便。
(3)系統(tǒng)便于擴(kuò)展。
(4)維護(hù)方便。
(5)可靠性高。
(6)便于與其計(jì)算機(jī)聯(lián)用。
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