过程控制与自动化仪表PPT讲解

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1、1自动化仪表与过程控制概念自动化：机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。2过程控制运动控制自动化电力冶金石油煤炭钢铁化工3过程控制过程控制----泛指石油、化工、电力、冶金、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，其被控量通常为压力、液位、流量、温度、PH值等过程变量，是自动化技术的重要组成部分。作用----在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护

2、环境卫生等方面起着越来越大的作用。4自动化仪表自动化仪表用于生产过程自动化的仪器或设备，是实现工业企业自动化的必要手段和技术工具。特点兼容性、统一标准5系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成特点16特点2被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计某自治区“十二五”循环经济发展规划煤电化体化循环经济链条7特点3控制方案丰富多彩，控制要求越来越高单输入/单输出系统多输入/多输出系统自适应控制预测控制分布参数控制非线性控制…连续搅拌釜模型8特点4控制过程大多属于慢变过程与参量控制大惯性大时延（滞后）温度压力物位流量…特点5定值控制是过程控制的主要形式9(中国)特点6相关

3、企业污染严重10特点7：工业4.0SIMATICPCS71112王宇雷，男，1985年生，吉林大学，通信工程学院控制理论与控制工程系讲师。2004/09-2008/06，南开大学学士；2008/09-2013/10，哈尔滨工业大学，航天学院控制科学与工程专业，博士。2010年至2012年在德国杜伊斯堡埃森大学AKS研究中心联合培养。自2013年起，在吉林大学从事汽车仿真与控制等的教学和科研工作。先后发表学术论文20篇，其中SCI收录5篇，EI收录14篇，核心收录2篇。我在日内瓦车展上课时间：周二第5、6节{第1-10周}周四第5、6节{第1-10周}上课地点：南岭

4、一教301过程控制与自动化仪表实验课{第11-14周}具体时间另行通知13参考书参考书1.自动检测技术与装置.张宏建等.化学工业出版社.2004.72.自动化仪表与过程控制.施仁等.电子工业出版社.2009.23.自动检测技术及仪表控制系统.张毅等.化学工业出版社.2005.34.过程控制与自动化仪表.潘永湘等.机械工业出版社.2008.514考核方式1.课堂测验20%2.实验报告10%3.期末考试70%官方说法：实际情况：1.成绩高斯分布2.平均值70分上下3.不及格率10%左右回顾控制方向分为运动控制与过程控制过程控制的被控量：压力、液位、流量、温度

5、、PH值等过程变量过程控制仪表：调节器（控制器）、执行器、安全栅等仪表被控过程复杂性：基于系统辨识的控制策略15过程控制=当上CEO迎娶白富美走上人生巅峰学习过程参数的检测与变送学习过程控制仪表系统辨识方法、随机控制方法、基于模型的控制方法等16第一章自动化概论所谓自动控制,就是在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(控制装置),使机器、设备或生产过程(控制对象)的某个工作状态或参数(被控量)自动地按照预定的规律运行。现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用.如数控车床按预定程序自动切削,人造卫星准确进入预定轨道并回收,雷达自动跟踪空中的

6、飞行体等,所有这些都离不开自动控制技术。第一节自动控制的基本概念17自动控制的发展历史第一阶段：上世纪40-60年代，“经典控制理论”，单输入单输出问题，采用传递函数、频域特性、根轨迹为基础的频域分析方法，研究线性定常系统。第二阶段：上世纪60-70年代，“现代控制理论”，计算机发展驱动空间技术发展，状态空间法->极大值原理、动态规划、卡尔曼滤波。第三阶段：上世纪70年代末至今。向“大系统理论”和“智能控制”方向发展，随机森林、深度学习和增强学习等智能方法与控制相结合。18第二节自动控制系统的基本组成及方块图人工操作与自动控制比较图（液位控制）图1-1人工操作图图

7、1-2液位自动控制系统图控制速度和精度不能满足大型现代化生产的需要19自动控制系统的组成组成自动化装置被控对象测量元件与变送器自动控制器执行器20液位自动控制的方块图在研究自动控制系统时，为了便于对系统分析研究，一般都用方块图来表示控制系统的组成。下图为液位自动控制系统的方块图，每个环节表示组成系统的一个部分，称为“环节”。图1-3液位自动控制系统方块图其中：x指设定值；z指输出信号；e指偏差信号；p指发出信号；q指出料流量信号；y指被控变量；f指扰动作用。当x取正值，z取负值，e=x-z，负反馈；x取正值，z取正值，e=x+z，正反馈。21图1-2液位自动控制系

8、统流程图图