米乐体育app官方:工业自动化系统的基本组成
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  内容简介 本书阐述了经典控制理论的基本概念、原理和自动控制系统的各种分析方法,主要内容包括线性连续系统与离散系统的时域和频域理论,如系统的动态性能、静态性能、稳定性的分析和各种设计方法的运用等。 本书从基本概念、基本分析方法入手,结合生产和生活中的实例,以时域分析方法为主线,时域分析和频域分析并进,在严谨的数学推导的基础上,利用直观的物理概念,引出系统参数与系统指标之间的内在联系。 本书在《自动控制原理》前四版基础上,对各章内容都进行了修订。修订的基本思想是更新观念,深化改革,提高知识起点,努力拓宽专业口径,以增强培养人才的适应性。 本书既可以作为高等学校自动化、仪表、电气传动、计算机、机械、化工、航天航空等相关专业的教材,也可供有关工程技术人员再学习时参考。 作者简介 王建辉,女,工学博士,东北大学教授、博士生导师,1957年生于辽宁。宝钢教育奖获得者,沈阳市优秀教师。国家级精品课“自动控制原理”课程负责人之一。1982年东北工学院(今东北大学)自动控制系自动化专业毕业后留校任教,先后任自动控制教研室副主任、自动控制系副主任、自动化研究所副所长。主要研究方向为复杂控制系统的建模与控制、网络环境下先进控制技术及其在工业中的应用、智能控制理论及其应用等。获省部级科技进步奖4项、教育教学成果奖10余项,主持和参加国家及省部级自然科学基金等纵向科研课题10余项、各类教改课程项目近10项。发表有关论文100余篇。编著《自动控制原理》、《自动控制原理习题详解》、《控制系统计算机仿真与辅助设计》。 目录 第1章自动控制系统的基本概念 1.1开环控制系统与闭环控制系统 1.2闭环控制系统的组成和基本环节 1.3自动控制系统的类型 1.4自动控制系统的性能指标 小结 思考题与习题 第2章自动控制系统的数学模型 2.1微分方程式的编写 2.2非线系统传递函数和结构图的等效变换 2.6信号流图 2.7用MATLAB求解线性微分方程和化简系统方框图 小结 思考题与习题 第3章自动控制系统的时域分析 3.1自动控制系统的时域指标 3.2一阶系统的跃响应 3.3二阶系统的阶跃响应 3.4高阶系统的动态响应 3.5自动控制系统的代数稳定判据 3.6稳态误差 3.7用MATLAB进行系统时域分析 小结 思考题与习题 第4章根轨迹法 4.1根轨迹法的基本概念 4.2要轨迹的绘制法则 4.3用根轨迹法分析系统的动态特性 4.4用MATLAB绘制根轨迹 小结 思考题与习题 第5章频率法 5.1频率特性的基本概念 5.2非周期函数的频谱分析 5.3频率特性的表示方法 5.4典型环节的频率特性 5.5系统开环频率特性的绘制 5.6奈奎斯特稳定判据及其应用 5.7系统动态特性和开环频率特性的关系 5.8闭环系统频率特性 5.9系统动态特性和闭环频率特性的关系 5.10用MALTAB绘制系统开环频率特性 小结 思考题与习题 第6章控制系统的校正及综合 6.1控制系统校正的一般概念 6.2串联校正 6.3反馈校正 6.4复合校正 6.5应用MATLAB进行系统校正 小结 思考题与习题 第7章非线非线性系统动态过程的特点 7.2非线性特性及其对系统性能的影响 7.3非线改善非线性系统性能的措施及非线相平面法 小结 思考题与习题 第8章线性离散系统的理论基础 8.1线性离散系统的基本概念 8.2离散时间函数的数学表达式及采样定理 8.3z变换 8.4线采样控制系统的时域分析 8.7采样控制系统的频域分析 8.8线性离散系统的数字校正 8.9最少拍离散控制系统的分析与设计 8.10用MATLAB进行采样系统分析 小结 思考题与习题 名词术语索引 附录本书使用的部分MATLAB指令 参考文献

  本文概要地介绍了工业控制软件互操作性标准OPC 的产生背景,OPC 标准的基本内容和技术特点,OPC 技术的发展历史、应用情况及其发展前景。此外还介绍了OPC 基金会组织的基本情况。 一、引言 现在, 工控自动化系统的应用已经非常普及, 工控自动化技术已经很先进,DCS 系统得到了广泛应用, 现场总线技术正在逐步完善、成熟起来。但是目前工控自动化系统绝大多数是封闭的系统, 缺乏统一、标准的开放式接口。不同厂家的产品如果要集成在一起, 必须为他们开发专用的接口。随着工控自动化系统功能要求越来越复杂, 完全用一个厂家的产品来构成整个系统是很困难的, 不同厂家的产品之间接口的复杂性限制了

  分散控制系统在火电厂应用的要求,电子书。中国电力出版社出版. 本标准是根据《国家发展改革委办公厅关于下达2003年行业标准项目补充计划的通知》(发改办工业[2003]873号)文件的安排制定的。 分散控制系统(DCS)在电力行业己被广泛应用,并基本成熟。为进一步适应电力工业发展的需要,有必要使其标准化、规范化,建立适合我国国情的、实用的、统一的分散控制系统技术条件的行业标准。本标准是根据我国分散控制系统的应用类型、使用条件,综合有关标准制定的。标准统一了相关系统和专业术语的定义和缩略语;规定了分散控制系统应用功能和技术规范标准;对组成分散控制系统的硬件、外围设备、系统软件、应用软件的质量和性能提出了具体要求:并对技术资料和试验、验收方法等提出了相关规定。为分散控制系统的招标文件,系统设计、调试、验收、运行和维护规程的编制提供依据。 本标准的附录A为规范性附录,附录B为资料性附录。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业热工自动化标准化技术委员会归口并负责解释。 本标准起草单位:西安热工研究院有限公司、电力规划设计总院、华能国际电力股份有限公司。

  液压系统PLC控制实例精解 本书以液压系统应用实例形式编写,旨在突出基本应用,特别注重反映液压系统PLC控制分析及设计方法上的具体实施与操作。 本书共分五章,第一章介绍了液压系统设计基础知识,第二~第五章分别以不同行业液压系统中的PLC控制系统为例介绍了液压系统的基本功能、设计原理、电气控制原理及系统技术特点。为避免千篇一律,各案例的侧重点不尽相同。 本书可供各行业从事液压控制系统设计、制造和维护的工程技术人员、现场工作人员参阅使用,也可作为高等院校的教学参考书和有关单位的培训教材。 目录 第一章液压系统设计基础知识 第一节明确设计要求进行工况分析 第二节确定液压系统主要参数 第三节液压元件的选择 第四节液压系统性能的验算 第五节绘制正式工作图和编写技术文件 第六节组合机床液压系统设计实例 第二章PLC液压控制系统在机床中的应用 第一节双面铣床液压控制系统 第二节两工位镗孔机床的PLC 控制 第三节金刚镗床的液压控制系统 第四节缸体珩磨机床的液压控制系统 第五节普通深孔钻的液压控制系统 第六节钻孔组合机床液压传动控制系统 第七节机体三面钻床的PLC液压控制系统 显示全部信息 前言 现代机器设备大部分采用自动控制,从而使得液压传动与计算机控制技术成为工业中两个密切相关的重要学科,传统的液压技术也在现代科技领域显示出了新的活力。液压技术是现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素,其应用几乎遍及国民经济的各个领域,液压技术的应用程度已成为衡量一个国家工业化水平的重要标志之一。正确合理地将现代控制技术设计应用到液压设备中,对于提高各类液压机械及装置的工作品质,实现高智能化、信息化以及人机界面的集成控制具有重要的现实意义。因而综合现代液压技术与PLC、DCS以及各种智能控制器的特点,并将它们有机结合起来,是现代工业控制领域又一个新的发展趋势,是机械、电子、液压、计算机技术的完美结合。 液压系统的PLC控制技术是整个液压技术中的一个重要分支,也是自动控制领域的一个重要组成部分。随着PLC控制技术的日趋完善,各种总线技术、数字控制技术,以及强大的

  以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。这里“过程”是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程。表征过程的主要参量有温度、压力、流量、液位、成分、浓度等。通过对过程参量的控制,可使生产过程中产品的产量增加、质量提高和能耗减少。一般的过程控制系统通常采用反馈控制的形式,这是过程控制的主要方式。 过程控制系统建模概念 第一点要确定明确的输入量与输出量;第二点要有先验知识;第三点要有实验数据。 过程控制系统建模的两种基本方法 1、机理法建模 用机理建模法就是根据生产中实际发生的变化机理,写出各种有关的平衡方程,如物质平衡方程,能量平衡方程,动量平衡方程以及反映流体流动、传热、传质、化学反映等基本规律的方程,物性参数方程和某些设备的特性非常等,从中获得所需要的数学模型。 2、测试法建模 测试法一般只用于建立输入——输出模型。它是根据工业过程的输入和输出的实测数据进行某种数学处理后得到的模型。 工业生产过程控制是现代工业自动化的一个重要领域。它是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表等知识相结合的一门综合性应用学科,理论性、综合性和实践性都很强。 为适应当前工科院校的教学和科研工作的需要。本书将当前在工业生产过程中广泛应用或应用较为成熟的常规控制系统和控制方案,作为重点进行了全面系统的阐述;而对于计算机过程控制系统和先进控制方法,在本书中仅对其进行了简单介绍。因为,随着生产过程控制技术的迅速发展,它们已各自自成体系,大多数的高等院校也已就计算机控制系统和先进控制理论等内容开设了相应的课程。 本书系统地论述了(1)过程控制系统的要求、组成、性能指标和发展。(2)被控工业过程的数学模型及其获取方法,包括对象数学模型动态特性的基本描述形式及获取方法。(3)执行器的种类、选型和计算。(4)PID控制器控制规律的原理、分析与选型,包括模拟PID控制器和数字PID控制器的选型和参数整定。(5)简单控制系统的基本概念、分析和设计,包括被控变量与控制变量的选择,控制器和测量变送器的选型,控制器参数整定的常用方法与控制系统投入运行。(6)串级控制系统的结构组成、工作原理和方案设计,包括主、副被控变量和操作变量的选择、主回路和副回路的设计及主回路和副控制器的选择,常用的串级控制系统的参数整定方法。(7)补偿控制系统的原理和前馈控制的几种结构形式,包括静态、动态前馈控制、复合前馈控制,各种前馈控制系统的设计,前馈补偿器的设计与实现,常用的工程整定方法;以及大迟延生产过程的概念,常规仪表控制方案的实现,补偿控制方案的设计与实现。(8)比值控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择性控制系统的基本概念,系统设计与实现和参数整定。(9)解耦控制系统,包括多变量系统的分析(相对增益的概念与计算、耦合系统中的变量匹配)、控制器参数整定和常用的解耦控制系统设计方法等。(10)计算机过程控制系统的组成与类型和常用先进控制策略的简单介绍。该书取材先进实用,讲解深入浅出,各章均有用MATLAB编写的仿真及应用实例。

  1. 引言 随着电力行业的技术进步,化工行业自动化水平日益提高,国内各大化工厂纷纷将配电自动化系统纳入DCS(集散控制系统)中。 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。即所谓的分布式控制系统,或在有些资料中称之为集散系统,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。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机,通信、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、配置灵活以及组态方便。

  《嵌入式系统设计技术》 Embed System Design Technology 课程基本信息 1.课程名称: 中文名:嵌入式系统设计技术 英文名:Embed System Design Technology 2.课程代号: 20229930 3.课程类别: 基础课(选修) 4.学时:51 学分: 3 教学目的及要求 嵌入式系统,一般指非PC系统,有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材.它是以应用为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能,可靠性,成本,体积,功耗等综合性严格要求的专用计算机系统.简单地说,嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体,类似于PC中BIOS的工作方式,具有软件代码小,高度自动化,响应速度快等特点,特别适合于要求实时和多任务的体系.嵌入式系统主要由嵌入式处理器,相关支撑硬件,嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,它是可独立工作的器件,有时又称为固件. 嵌入式系统几乎包括了生活中和工业上的所有电器设备,如掌上PDA,移动计算设备,电视机顶盒,手机上网,数字电视,多媒体,汽车,微波炉,数字相机,家庭自动化系统,电梯,空调,安全系统,自动售货机,蜂窝式电话,消费电子设备,工业自动化仪表与医疗仪器等.因此嵌入式系统开发技术成为现代计算机应用开发工程师必须掌握的知识. 本课程主要教授基于ARM系列CPU的嵌入式系统硬件软件基本设计方法. 教学内容 1.绪论 9 2.ARM7TDMI(-S)结构 9 3.ARM7TDMI(-S)指令集及汇编 6 4.LPC2106/2105/2104硬件结构与功能 6 5.LPC2106/2105/2104外设编程eWarrior使用 3 7.ARM体系中的调试方法 3 8.实时系统概念 3 9.μC/OS-II原理及ARM移植 9 教材 教材名称: 讲课教材自编 教材作者: 唐臻宇 主要参考资料 1.《ARM体系结构与编程》,杜春雷编著,清华大学出版社2003年2月第一版; 2.《ARM微控制器基础与实战》,周立功等编著,北京航空航天大学出版社2003年11月第一版; 3.《μC/OS-II源码公开的实时嵌入式操作系统》rosse著,绍贝贝译,中国电力出版社2001年8月第一版; 4.《嵌入式实时操作系统Small RTOS51原理及应用》,陈明计,周立功等编著,北京航空航天大学出版社2004年1月第1版; 5.《USB2.0设备的设计与开发》,边海龙,贾少华编著,人民邮电出版社2004年1月第1版; 6.《CPLD/FPGA可编程逻辑器件应用与开发》,王道县主编,国防工业出版社2004年1月第1版; 7.《Visual Basic 与分布式监控系统―RS-232/485串行通信》,范逸之编著,清华大学出版社2002年1月第1版. 成绩评定 本课程为理论课,考核方式为:闭卷考试.平时成绩占30%;期末考试占70%. 物理科学与技术学院 本科课程教学大纲

  电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心、主站系统、厂站端(RTU)和信息通道三大部分。

  信息化与工业化的融合已经成了我国的基本国策,以信息化带动工业化发展是提升传统行业改造升级的必由之路,我国现代化露天矿在企业信息化、数字化、自动化方面作了大量的工作,建设了以光缆为基础的高速企业内联网,逐步开发建设了诸如管理信息系统、生产调度监控系统、矿床三维建模系统等针对性的软件,并与网络对接。从实施信息化对露天矿企业的生产、管理影响来看,信息化系统的使用为露天矿生产、经营、管理水平的提高起到了很大的促进作用,取得了良好的经济效益和社会效益。通过回顾我国露天矿信息化的发展过程,总结了露天矿信息化系统组成,提出了系统架构,进而指出未来的发展趋势,供露天矿山参考和借鉴。

  摘要:PLC主要是用于机器生产以及工作控制的机器系统,可以实现有效的可编程序,完成输入输出以及逻辑控制等诸多功能。本文首先剖析了PLC的基本组成以及工作流程,其次研究了基于PLC的自动化控制系统的配置,并进一步分析了基于PLC的自动化控制系统的组态。 0 引言 随着科学技术及信息技术的快速发展, 自动化控制系统的要求越来越高,对于自动化控制系统的研究也越来越得到人们的关注。通常情况下,自动化控制系统可以分为两大部分,分别是:控制端以及执行端。这两大部分的功能均可由自动化控制系统中的计算机来实现,而控制端与其他外界端进行执行互动的连接则可以通过光通信的方式实现。本文将重点研究基于PL

  自动化专业考研大纲,里面有详细的计划与解释。《自动控制理论》 参考书目: 《自动控制理论与设计》 ( 新版 ) 徐薇莉、曹柱中、田作华编 上海交通大学出版社 2005 ; 《现代控制理论基础》 施松椒、陈学中、杜秀华编著 高等教育出版社 2005 ; 《自动控制原理》胡寿松编著 国防工业出版社 第四版 816复习大纲: 经典控制部分: 第一章 自动控制系统的基本概念; 自动控制系统的组成; 控制系统常用的典型测试信号;

  摘要:对双口RAM操作享冲突的几种方式进行了讨论和分析。给出了防止这些共享冲突的基本方法,同时结合其在自动化系统中的应用给出了双口RAM和现场总线、工业以太网的接口应用方案。      关键词:双口RAM;现场总线;工业以太网;CAN;DSP 1引言 在现代工业测控系统中,由于对系统的功能和性能要求越来越高,一般都采用高性能的CPU(如DSP)或嵌入式系统(如386EX等来实现测控功能,并将这些智能设备联网组成自动化系统。在早期的应用中,设备联网普遍采用RS232/RS422/RS485方式。随着计算机技术的发展,现场总线技术在自动化系统中的应用逐渐普遍,而采用工业以太网技术则

  随着计算机技术、现代通信技术、自动控制技术的迅速发展,智能化建筑在世界应运而生。智能小区在智能化大楼基础上扩展和延伸出来的,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。为适应我国加快住宅建设发展,增强住宅建设的科技含量的要求,我国 在继“解困”、“安居”工程后,又加大了小康工程的力度。“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为国家重大科技产业项目棗“2000年小康城乡科技产业工程”的专题,就是这一背景下提出的。 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”是哈尔滨工业大学(原哈尔滨建筑大学)承接的项目,由哈尔滨工业大学和北京德达数据系统有限责任公司合作开发。该项目采用LONWORKS技术开发研究并在住宅示范小区工程中试运行。1、对住宅居住环境(湿度、湿度)及设备进行监控;2、住户三表(水表、电表、煤气表)远传;3、住户三防(防火、防灾、防盗);4、厨房设备监控;5、卫生间排风控制。这些功能用LON总线一节点实施,即每一住户为一LON节点,然后再用棗服务器管理各个用户的节点构成LON总线系统。

  集散控制系统(刘翠玲+黄建兵) 21 世纪全国高等院校自动化系列实用规划教材 集散控制系统(DCS)是实现工业自动化和企业信息化的最好系统平台,DCS 自1975 年 出现,随着电子、计算机软硬件、网络技术的发展,其技术平台的水平也不断提高,引入 我国以来,为大型工业生产装置的自动化水平的提高做出了突出贡献,成为当今工业过程 控制的主流。由于这门技术发展和更新很快,所以要求使用者具有计算机使用能力和不断 学习的能力。 本书充分重视实际的控制工程设计能力的培养,着重集散控制系统的概念、原理、结 构、设计与实际应用的基本性、通用性,使学生通过课堂学习,或自学本书也能基本掌握 集散控制系统的原理、工程设计的方法。编者根据自动化技术近年来的发展情况,结合从 事科研、教学和工程实践工作的体会,依据教学规律,查阅了大量的控制工程领域的资料, 并吸取了国内外相关著作的优点,在内容上进行了精心编写与多次修改,集百家之长于一 书,抓住集散控制系统的知识体系,循序渐进,讲清系统的基本概念、原理、特点及方法, 强调理论联系实际,每章后均附有习题,便于读者掌握所学内容。力争使其成为一部比较 实用的集散控制系统的快速入门的教科书。因此,该教材层次较清晰,实用性强。 全书共分 7 章,第1 章绪论介绍了计算机控制系统的基本内容、分类及发展概况,着 重论述了集散控制系统的特点与性质。第2 章介绍了集散控制系统的体系结构。第3 章着 重讲述了集散控制系统的硬件系统。第4 章介绍了集散控制系统的软件系统组成、结构和 主要设备。第5 章讲述了集散控制系统的通信网络系统,主要内容有工业数据数字通信基 本原理、集散控制系统中的控制网络标准和协议及现场总线 章介绍了集散控制系统 的性能指标。第7章对集散控制系统的工程设计技术与应用实例进行了探讨。 本书适合作为工科院校的自动化、电气工程及自动化等相关专业的本科高年级或研究 生的专业选修课使用教材或教学参考书;也适合相关专业的高职学生参考使用,还可以作 为主管部门对自动化从业人员的培训教材;也可作为从事各类自动化系统、电气、计算机 网络、自动控制工程等的科技人员的参考书。 本书由刘翠玲、黄建兵任主编,孟亚男、佟威任副主编。第1 章、第2 章由刘翠玲编 写,第3章和附录由孟亚男编写,第4 章、第7章由黄建兵编写,第5章、第6章由佟威 编写,方平同志也参加了本书的部分编写工作。同时得到了北京工商大学、陕西科技大学、 吉林化工学院、西安建筑科技大学的有关同志从各方面给予的热情支持和帮助。 限于作者水平和实践经验,书中可能有不少缺点和错误,恳请读者批评、指正。 编 者 2006 年6月

  本书介绍了常用的低压电器,继电接触器系统的基本电路,PLC的概述及工作原理,西门子S7-200系列PLC的构成、基本指令、功能指令、编程软件的使用方法,PLC的网络通信以及控制系弘、应用程序的设计方法和应用举例。 本书可作为工业电气及其自动化、机电一体化、计算机应用等有关专业教学用书。对于广大的电气工程技术人员,则是一本非常有价值的参考和技术手册。

  本文概要地介绍了工业控制软件互操作性标准OPC 的产生背景,OPC 标准的基本内容和技术特点,OPC 技术的发展历史、应用情况及其发展前景。此外还介绍了OPC 基金会组织的基本情况。 一、引言 现在, 工控自动化系统的应用已经非常普及, 工控自动化技术已经很先进,DCS 系统得到了广泛应用, 现场总线技术正在逐步完善、成熟起来。但是目前工控自动化系统绝大多数是封闭的系统, 缺乏统一、标准的开放式接口。不同厂家的产品如果要集成在一起, 必须为他们开发专用的接口。随着工控自动化系统功能要求越来越复杂, 完全用一个厂家的产品来构成整个系统是很困难的, 不同厂家的产品之间接口的复杂性限制了

  本文档的主要内容详细介绍的是自动化与社会生活的详细资料,主要内容包括了:1.自动化技术在社会发展中的地位和作用2.自动化技术的产生及其发展3.控制系统的组成、分类和性能评价4.自动化系统是一种信息处理系统5.自动化与系统工程6.自动化的发展趋势7.自动化系统简介 控制系统的组成、分类和性能评价 1.控制系统的组成 一个简单的自动控制系统由4个基本部分组成: 被控制对象 传感器(变送器) 控制器 执行器(执行机构) 下面分别介绍控制系统的各个组成部分。 1)被控制对象、被控制量和操作量 被控制对象(Contolled Object) 是控制系统的工作对象。控制就是控制器对被控制对象施加一种控制作用,以达到人们所预期的目标。如一个温度需要加以控制的房间就是一个被控制对象,温度控制器根据实际室温与设定的室温之间的差,产生控制作用,增大或减小制冷量,使房间的温度达到所期望的室温。 被控制对象五花八门,从简单的的温度、湿度控制到复杂工业过程控制:从民用工业过程的控制到导弹、卫星和飞船的发射及运行控制:从技术过程到社会、经济、环境和生物过程等。但从控制的角度看,被控制对象在运动过程中所表现出来的动态行为(DynamicalBehavior) (也称对象特性)有相似之处,可以用共同形式的数学模型加以描述,这就是被控制对象的动态数学模型(Mathematical Model)。 被控制对象的数学模型是控制系统设计的主要依据,这就是为什么控制科学可以广泛地用于各种不同领域,不管是技术过程还是社会、经济和生物过程等。 建立被控制对象的动态数学模型,实际上就是要找出被控制对象的输出与输入之间的动态关系,即输入与输出之间的因果关系。建立被控制对象的动态数学模型的方法很多,依据不同的分类方法,可分为: 机理的方法(Mechanism Based);依据被控制对象内在的机理,运用各种物理、化学、社会和经济规律建立模型的方法: 辩识方法(IenficaTIon):不管内在的机理如何,仅依据动态过程中被控制对象的输出和输入数据,经过一定的数据处理,并采用特定的算法建立数学模型的方法。这种方法又称‘黑箱‘(Black Box)方法。 这种方法的理论基础系统辩识理论已经成为控制理论的一个重要分支。 由于实际被控制对象的复杂性,如:非线性、时变性、分布参数、系统内部相互耦合等,以及各种干扰的存在,获得各种不同被控制对象的动态数学模型是一件复杂而繁重的任务,是控制工作者的重要研究课题。 对具体的控制要求用被控制量(Contolled Vanable)来描述。被控制量可以是一一个, 也可以是多个。如对房间的控制要求可以只是温度,也可以是温度、湿度、气压和二氧化碳含量。为使被控制量达到预定目标所要改变的参量称为操作k(Manipulated Vanable)。 被控制量不同,所采用的操作量也不同,如通过加热或制冷来控制温度,通过加湿或干燥来控制房间的湿度等。在前述蒸汽机离心式调速器的例子中,蒸汽机是被控制对象,蒸汽机的转速是被控制量,蒸汽量是操作量。 2)传感器和变送器 传感器(Sensor) 是技术过程和生物过程的控制系统获得反馈信号所必不可少的。如果把人体看成一个被控制对象的话,控制人体去从事-切有目的活动的是许多复杂的控制系统,而人的眼睛、耳朵、鼻子、皮肤等就是传感器。 技术过程使用的传感器将各种物理量、化学量、生物量转换成易于处理和使用的弱电信号,如热电偶将温度转换成毫伏,压电晶体将压力转换成微弱电信号等。 常用的待转换量有: 热工量:温度、压力、流量、液位等; 机械量:长度、厚度、位置、速度、加速度、角度、角加速度等:电工量:电压、电流、电功率、电频率等化工量:组份、PH值、分子量、糖化率等:生物量:白血球数、红血球数等。 变送器( Tasmitter )不仅将热工量、机械量电工量、化工量等转换成微弱电信号,且进行必要的信号处理、工程量转换和仪表化,使之成为能适应各种工程环境和要求的仪表。变送器的核心是传感器。 研究新的传感器技术、设计出体积小、转换快、精度高、性能稳定可靠的传感器和变送器是控制和仪表工作者的重要任务之一。在现有的科学技术条件下, 仍有很多新的传感器和变送器有待去研究开发。 3)控制器: 控制器(Cotoller)的作用是接受传感器(变送器)来的测量信号,并与被控制量的设定值(Set Point) 进行比较(见图2), 得到实际测量值与设定值的偏差,然后根据偏差信号的大小、变化率和被控制对象的动态特性,经过思维和推理,决定采用什么样的控制规律,以使被控制量快速、平稳、准确地到达所预定的目标值。 控制规律(Contol Law)是自动化系统功能的主要体现。最普遍的是比例-微分积分控制( ProporTIonal plus Integral plus DenivaTIve Contol-PID)。 比例控制作用:输出与偏差成比例比例控制作用简单,但不能消除系统的稳态偏差微分控制作用:输出与偏差的微分成比例。微分作用能根据偏差的变化趋势进行控制,因而能改善控制系统的性能。 积分控制作用:输出与偏差的积分成比例。积分作用能消除系统的稳态偏差。积分控制常与比例控制或比例微分控制一起组成比例积分控制或比例-微分积分控制。 控制器是自动化系统的大脑和神经中枢。控制器可以是电子装置,也可以是电子一机械装置 4)执行器(执行机构) : 执行器(Actuator) (也称执行机构)执行自动化系统的大脑一控制 器所输出的控制作用,是自动化系统的手和脚。执行器(执行机构)可以是电动机、阀门或由它们所组成的复杂的电子一机械装置。