列出各个环节的微分方程式 被控对象 测量变送器 调节器 执行器
得到整个系统微分方程式 结合边界条件，求解，得到被控变量随时间的关系式
绘制过渡过程曲线，并分析 从过渡过程曲线得到系统在干扰作用下的控制质量
如稳定程度、衰减比、最大偏差、余差、回复时间及振荡周期 等
得出其控制质量是否满足工艺生产要求的结论，以便找出改 进系统的有效方法
δ越小，则过渡过程曲线越 振荡
δ过小时，就可能出现发散 振荡
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图 4-9 比例度对过渡过程的影响
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控制规 输入e与输
律
出p(或Δp)
的关系式
阶跃作用下的 响应（阶跃幅 值为A）
优缺点
适用场合
位式
比例 （P）
P=pmax(e> 0) P=pmin(e< 0) Δp=Kpe
(a)图
比例积 式(5-8) 分PI
(b)图
结构简单 ;价格 便宜 ;控制质量 不高 ;被控变量 会振荡
结构简单 ;控制 及时 ;参数整定 方便 ;控制结果 有余差
能消除余差 ;积 分作用控制缓 慢 ;会使系统稳 定性变差
对象容量大 ,负荷变化小 , 控制质量要求不高 ,允许 等幅振荡
对象容量大 ,负荷变化不 大、纯滞后小 ,允许有余 差存在 ,例如一些塔釜液 位、贮槽液位、冷凝器液 位和次要的蒸汽压力控制 系统等
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第2章 被控对象的特性
被控对象的特性参数 放大系数（K）、滞后时间(τ)、时间常数 (T)
被控对象的数学模型 对象微分方程式的列写、求解及分析
被控对象特性的实验测取
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➢ 被控对象特性：是指被控过程的输入变量（操 纵变量或扰动变量）发生变化时，其输出变量 （被控变量）随时间的变化规律。（对象各个 输入量与输出量之间的函数关系）
式(5-11) (c)图
响应快、偏差 小、能增加系 统稳定性;有超 前控制作用,可 以克服对象的 惯性;控制结果 有余差
对象滞后大,负荷变化不 大,被控变量变化不频繁, 控制结果允许有余差存 在
式(5-12) (d)图
控制质量高;无 对象滞后大;负荷变化较
余差;参数整定 大,但不甚频繁;对控制
较麻烦
是清楚的，大多数单回路控制系统就是这样 例如换热器温度控制、热网的流量控制及房间温度控制等。
②若以产品质量指标作为被控变量，则应 这是最直接也是最有效的控制参数 例如工业锅炉的蒸汽压力、空调处理装置的露点温度等都是反映热 工过程的质量指标，因而选择它们作为被控变量。
质量要求高。例如精馏
塔、反应器、加热炉等
温度控制系统及某些成
分控制系统
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第5章 执行器及其特性
➢电动执行器的组成及工作原理
➢直通调节阀的流量特性，直通调节阀的主要 类型
➢电气阀门定位器 力矩平衡原理
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第6章 简单自动控制系统的特性
➢ 常用的控制系统分析方法：微分方程分析法
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被控变量的选择
➢ 选择的原则
要熟悉工艺过程，从对自动控制的要求出发，合理选择被控变量
具体如下： ①若以工艺控制指标（温度、压力、流量、液位、空气相对湿度等）
作为被控变量，则 应能够最好地反映工艺所需状态变化的参数 通常可按工艺操作的要求直接选定，因为它们为某一工艺目的服务
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第1章 自动控制系统基本概念
➢ 一、 控制系统的组成； ➢ 二、 由系统工作原理图绘制系统方框图； ➢ 三、对控制系统性能的要求。
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➢ 自动控制系统可概括成两大部分：
一部分是 自动化装置控制下的生产设备 称为被控对象（受控对象）
另一部分是 为实现自动控制所必须的自动化仪表设备 简称为自动化装置 包括测量变送器、调节器和执行器等
第3章 测量变送器及其特性
➢ 温度测量变送器
热电偶、铂热电阻
➢ 压力和压差测量变送器
霍尔压差变送器、电动差压变送器
➢ 流量测量变送器
节流装置、椭圆齿轮流量变送器
➢ 液位测量变送器
电容式液位变送器
➢ 测量变送器特性
性能指标
第4章 基本控制规律
➢ 比例度δ对控制过程的影响
如图4-9
δ越大，即Kp越小，过渡过 程曲线越平稳，但静差很大
对象滞后较大 ,负荷变化 较大 ,但变化缓慢 ,要求控 制结果无余差。此种规律 广泛应用于压力、流量、 液位和那些没有大的时间 滞后的具体对象
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控制 规律
比例 微分 PD
比例 积分 微分 PID
输入e与输 阶跃作用下 优缺点 出p(或Δp) 的响应（阶 的关系式 跃幅值为A）
适用场合
智能建筑控制技术基础给定量 Nhomakorabea偏差
-
控制器
执行机构 测量装置
扰动 被控对象
输出量
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自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程有非周期衰 减过程 、衰减振荡过程、 等副振荡过程 、发散振荡 过程 等四种。
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➢ 品质指标用来衡量控制系统的质量 1. 余差（e） 2. 最大偏差（A） 3. 衰减比（n） 4. 衰减率（f） 5. 过渡过程时间（ts） 6. 峰值时间（tp）
被控对象特性的实验测取
对象特性参数可以由过程的数学模型通过求解 得到，但是在生产过程中，很多过程的数学模 型是很难得到的。
工程上一般用实验方法来测定过程特性参 数。最简便的方法就是直接在原设备或机器中 施加一定的扰动，通过该过程的输出变量进行 测量和记录，然后通过分析整理得到过程特性 参数。
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楼宇智能化工程技术
复习要点
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➢ 第1章 自动控制系统基本概念 ➢ 第2章被控对象的特性 ➢ 第3章测量变送器及其特性 ➢ 第4章基本控制规律 ➢ 第5章执行器及其特性 ➢ 第6章简单自动控制系统的特性及设计 ➢ 第7章 复杂自动控制系统的特性及设计 ➢ 第10章 空气调节系统的自动控制 ➢ 第11章 自动控制系统的整定和投运
➢ 用什么来表示被控对象的特性？ 常用三个物理量：
1. 放大系数（K） 2. 时间常数（T） 3. 滞后时间（τ）
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被控对象的数学模型
微分方程的建立过程 1. 确定输入量和输出量 2. 划分环节 3. 写出每一环节(元件) 原始方程式 4. 消去中间变量 5. 写成标准形式
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