自動控制系統(tǒng)的基本概念
1.什么是調(diào)節(jié)對象? 在生產(chǎn)過程中被控制的設(shè)備或機(jī)器。
2.什么是被調(diào)參數(shù)? 指調(diào)節(jié)對象中的應(yīng)保持在預(yù)定化幅度內(nèi)并把它進(jìn)行調(diào)節(jié)的參數(shù)。
3.什么是調(diào)節(jié)參數(shù)? 指作用于調(diào)節(jié)對象并使被調(diào)參數(shù)趨于穩(wěn)定的參數(shù)。
4.什么是干擾? 是指破壞系統(tǒng)平衡狀態(tài)而引起被調(diào)參數(shù)變化的外界因素。
5.什么是干擾通道?
是由干擾產(chǎn)生點(diǎn)到被調(diào)參數(shù)之間的所有環(huán)節(jié)稱干擾通道。
1. 什么是調(diào)節(jié)規(guī)律?
就是指調(diào)節(jié)器的輸出信號與輸入信號之間隨時(shí)間變化的規(guī)律。
在研究調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律時(shí)，將調(diào)節(jié)器從系統(tǒng)中斷開，單獨(dú)研究調(diào)節(jié)器的輸出信號與輸入信號的關(guān)系。在分析調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律時(shí)，通常在調(diào)節(jié)器的輸入端加入一個階躍信號，即突然出現(xiàn)某一偏偏差時(shí)，輸出信號隨階躍輸入信號的變化規(guī)律。
調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律實(shí)際上表征調(diào)節(jié)器的動態(tài)特性，可以用傳遞函數(shù)的形式來描述。調(diào)節(jié)器的基本調(diào)節(jié)規(guī)律是比例(P)、積分(I)、微分(D)及其組合。
2. 什么是變送器?
變送器在自動檢測和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的作用，是將各種工藝參數(shù)，如壓力、差壓、溫度、流量、液位、成分等物理量變換成相應(yīng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號，再傳送到指示記錄儀、運(yùn)算器和調(diào)節(jié)器，供指示、記錄、調(diào)節(jié)。
按照被測參數(shù)分類，變送器主要有：差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等。
構(gòu)成：通常由輸入轉(zhuǎn)換部分、放大器和反饋部分組成。輸入轉(zhuǎn)換部分包括敏感元件，他的作用是感測被測參數(shù)，并把被測參數(shù)轉(zhuǎn)換成某一中間模擬量。中間量可以是電壓、電流、位移和作用力等物理量。反饋部分把變送器的輸出信號轉(zhuǎn)換成反饋信號。放大器把中間模擬量和反饋量的差值放大，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)輸出信號。
3. 什么是調(diào)節(jié)器?
調(diào)節(jié)器通常是對輸入信號與給定信號之偏差進(jìn)行PID運(yùn)算，并把運(yùn)算結(jié)果以統(tǒng)一信號送到執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。
調(diào)節(jié)器必須有檢測偏差和進(jìn)行PID運(yùn)算的兩個關(guān)鍵部分。偏差檢測電路一般稱為輸入電路。偏差信號通常采用電壓形式，所以輸入信號和給定信號在輸入電路內(nèi)都以電壓形式進(jìn)行比較。如果輸入信號是電流，必須通過一個精密電阻轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓。輸入電路同時(shí)還必須具備內(nèi)外給定電路的切換開關(guān)，正-反作用切換開關(guān)和偏差指示等部分。PID運(yùn)算電路是調(diào)節(jié)器產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵部分，他包括放大器和PID反饋電路兩部分。
4. 什么是執(zhí)行器?
執(zhí)行器在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的作用是接受來自調(diào)節(jié)單元的控制信號，使調(diào)節(jié)閥的開度產(chǎn)生相應(yīng)的變化。從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。
1. 反饋：指把系統(tǒng)的輸出信號以一定的方式又引回到輸入端。
2. 正反饋：指加入的反饋信號使系統(tǒng)的輸入信號增加的反饋。
3. 負(fù)反饋：指加入的反饋信號使系統(tǒng)的輸入信號減少的反饋。
自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)由調(diào)節(jié)對象，調(diào)節(jié)閥，測量變送，調(diào)節(jié)器四部分組成。
1. 比例調(diào)節(jié)規(guī)律(P)：是指其輸出信號與偏差量之間成比例關(guān)系。比例調(diào)節(jié)特性的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度塊，調(diào)節(jié)作用能立即見效，既當(dāng)有偏差信號輸入時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出立即與偏差成比例的變化。輸入的偏差信號越大，輸出的調(diào)節(jié)作用也越強(qiáng)，這就是比例調(diào)節(jié)器的一個顯著特點(diǎn)。
2. 積分調(diào)節(jié)規(guī)律(I)：其輸出信號與偏差信號的積分成正比。當(dāng)偏差存在時(shí)，積分調(diào)節(jié)器的輸出信號將隨時(shí)間不斷增長或減小，只有當(dāng)輸入偏差等于零時(shí)，輸出信號才停止變化，而穩(wěn)定在某一數(shù)值上。調(diào)節(jié)器的輸出信號變化的快慢與輸入偏差的大小和積分速度成正比，調(diào)節(jié)器的輸出變化方向由偏差的正負(fù)決定。
3. 微分調(diào)節(jié)規(guī)律(D)：是指其輸出信號與偏差信號的變化速度成正比。這種調(diào)節(jié)器使用在系統(tǒng)中，即使偏差很小，但只要出現(xiàn)變化趨勢，既可馬上進(jìn)行調(diào)節(jié)。故有“超前”調(diào)節(jié)之稱。但他的輸出只能反映偏差信號的變化速度，不能反映偏差的大小，調(diào)節(jié)結(jié)果也不能消除偏差，所以不能單獨(dú)使用這種調(diào)節(jié)器。他必須常與比例或積分調(diào)節(jié)規(guī)律組合構(gòu)成PD或PID調(diào)節(jié)器。
