单回路控制系统总结

过程控制技术第一次作业系别：自动控制系专业：电气自动化班级：自145学号：141415250姓名：谢雪龙日期：2016年03月23日单回路控制系统总结一、单回路控制系统的组成单回路控制系统就是由一个测量变送器、一个控制器、一个控制阀和一个被控对象组成的单闭环控制系统。简单控制系统方框图特点：结构简单、操作维护方便、最普遍。二、被控变量的选择1、分类：直接控制：最基本的热工参数，一般都可以直接进行测量和控制的参数。如：温度、压力、液位、流量。间接控制：在一般条件下，无法直接测量和控制。2、被控变量的选择原则：①要有代表性②滞后要小③灵敏度要高④要独立可控成本要低三、操作变量的选择1、对象静态特性的影响放大系数K0越大，表示控制作用对被控变量影响越大，控制作用越有效。K0越大会导致控制通道过于灵敏，使控制系统不稳定。干扰通道Kf越小越好。2、控制通道时间常数的影响控制通道的时间常数T0小一些，是之反应灵敏，控制及时。3、操纵变量的选择原则操纵变量是可控的，即工艺上允许调节的变量。操纵变量一般应比其他干扰对被控变量的影响更加灵敏。控制器控制阀对象被控变量测量变送装置应考虑合理性与生产的经济性。四、控制阀的选择1、控制阀的流量特性：⑴直线流量特性特点：小开度大调解；大开度小调节。⑵对数流量特性特点：大开度大调解；小开度小调节。⑶快开流量特性⑷抛物线流量特性2、控制阀气开、气关形式的选择①从生产安全出发②保证产品生产质量③从降低原料、产品、动力消耗来考虑④从介质的特点考虑五、控制器控制规律的确定1、比例控制器（P）传递函数：KSG)(特点：输出不失真、不延迟、成比例、有余差。2、积分控制器（I）传递函数：TSSG1)(特点：响应滞后；过度过程变长；但可以消除余差。3、微分控制器（D）传递函数：TSSG)(特点：加速系统的响应，减小系统的过度时间。4比例积分控制器（PI）传递函数：)11()(TSKSG特点：①Kp系数实现阶跃性增加，Ti积分是缓慢变化。②Kp越大，比例作用增大但振荡。③Ti越小，积分作用增强，消除余差增强，但稳定性降低。5、比例微分控制器（PD）传递函数：)1()(TSKSG特点：①Kp系数实现阶跃性增加，Td微分是加速系统变化。②Kp越大，比例作用增大但振荡。③Td越大，微分作用增强，使过度过程的震荡减小，提高稳定性，但不宜过大。6、比例积分微分控制器（PID）传递函数：)11()(TSTSKSG特点：①Kp系数实现阶跃性增加，Ti积分是缓慢变化，Td微分是加速系统变化。②Kp越大，比例作用增大但振荡。③Ti越小，积分作用增强，消除余差增强，但稳定性降低。④Td越大，微分作用增强，使过度过程的震荡减小，提高稳定性，但不宜过大。