第一篇：自動(dòng)檢測和過程控制考試總結(jié)

檢測的基本方法：(1)接觸式與非接觸式;(2)直接、間接與組合測量；(3)偏差式、零位式與微差式測量。

檢測儀表的組成：傳感器，變送器，顯示儀表，傳輸通道

絕對誤差Δ：被測量的測量值(xi)與真值(x0)之差。即Δ=xi-x0 系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差

溫標(biāo)三要素：溫度計(jì)、固定點(diǎn)和內(nèi)插方程 溫標(biāo)不是溫度標(biāo)準(zhǔn)，而是溫度標(biāo)尺的簡稱

測溫方法及分類：接觸式：測溫元件與被測對象接觸，依靠傳熱和對流進(jìn)行熱交換。

非接觸式：測溫元件不與被測對象接觸，而是通過熱輻射進(jìn)行熱交換，或測溫元件接收被測對象的部分熱輻射能，由熱輻射能大小推出被測對象的溫度。

熱電偶測溫原理兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料A和B組成閉合回路(，如果兩個(gè)結(jié)合點(diǎn)處的溫度不相等，則回路中就會(huì)有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng)。熱電勢由兩部分組成，即溫差電勢和接觸電勢。

熱電動(dòng)勢(1)只有用兩種不同性質(zhì)的材料才能組成熱電偶，且兩端溫度必須不同；(2)熱電勢的大小，只與組成熱電偶的材料和材料兩端連接點(diǎn)處的溫度有關(guān)，與熱電偶絲的大小尺寸及沿程溫度分布無關(guān)。

熱電偶的基本定律(一)均質(zhì)材料定律(二)中間導(dǎo)體定律(三)中間溫度定律(四)參考電極定律 熱電偶結(jié)構(gòu)：熱電極、絕緣套管、保護(hù)管和接線盒

S、R、B三種熱電偶均由鉑和鉑銠合金制成，稱貴金屬熱電偶。K、N、T、E、J五種熱電偶，是由鎳、鉻、硅、銅、鋁、錳、鎂、鈷等金屬的合金制成，稱為廉價(jià)金屬熱電偶

熱電偶的冷端補(bǔ)償：冰點(diǎn)法，計(jì)算法，冷端補(bǔ)償器法，補(bǔ)償導(dǎo)線法可將熱電偶的參比端移到離被測介質(zhì)較遠(yuǎn)且溫度比較穩(wěn)定場合

補(bǔ)償原理：不平衡電動(dòng)勢Uba補(bǔ)償(抵消)熱電偶因冷端溫度波動(dòng)引起的誤差。

壓力檢測方法：(1)彈性力平衡法(2)重力平衡方法(3)機(jī)械力平衡方法(4)物性測量方法 彈性元件：彈簧管，彈性膜片，波紋管

霍爾壓力傳感器：屬于位移式壓力(差壓)傳感器。它是利用霍爾效應(yīng)，把壓力作用所產(chǎn)生的彈性元件的位移轉(zhuǎn)變成電勢信號(hào)，實(shí)現(xiàn)壓力信號(hào)的遠(yuǎn)傳。壓力傳感器： 壓電效應(yīng)：壓電材料在沿一定方向受到壓力或拉力作用時(shí)而發(fā)生變形，并在其表面上產(chǎn)生電荷；而且在去掉外力后，它們又重新回到原來的不帶電狀態(tài)

熱電偶式真空計(jì)：利用發(fā)熱絲周圍氣體的導(dǎo)熱率與氣體的稀薄程度(真空度)間的關(guān)系。流量計(jì)類型：速度式流量計(jì)，容積式流量計(jì)

節(jié)流裝置測量原理：當(dāng)流體連續(xù)流過節(jié)流孔時(shí)，在節(jié)流件前后由于壓頭轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生壓差。對于不可壓縮流體例如水，節(jié)流前后流體的密度保持不變。Q??Ad2?p/?

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置：標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴與標(biāo)準(zhǔn)文丘里管 阿牛巴是一種均速流量探頭，配以差壓變送器和流量積算器而組成阿牛巴流量計(jì)，也屬于差壓式流量測量儀表，用來測量一般氣體、液體和蒸汽的流量 電磁流量計(jì)原理：被測流體垂直于磁力線方向流動(dòng)而切割磁力線時(shí)，在與流體流向和磁力線垂直方向上產(chǎn)生感應(yīng)電勢Ex(伏)，Ex與體積流量Q的關(guān)系為:

Ex=4B/(πD)Q×10-8=KQ

利用傳感器測量管上對稱配置的電極引出感應(yīng)電勢，經(jīng)放大和轉(zhuǎn)換處理后，儀表指示出流量值。

自動(dòng)控制：就是在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置(控制裝置)，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程(控制對象)的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)(被控量)按照預(yù)定的規(guī)律自動(dòng)地運(yùn)行 過程控制系統(tǒng)：以表征生產(chǎn)過程的參量為被控制量使之接近給定值或保持在給定范圍內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

過程控制系統(tǒng)組成：對象，檢測元件及變送器，控制器，執(zhí)行器

過程控制系統(tǒng)的分類：定值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)與隨動(dòng)控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo):衰減比n，最大偏差或超調(diào)量，余差C，穩(wěn)定時(shí)間，震蕩周期或頻率 自衡的非振蕩過程：在階躍作用下，被控變量無須外加任何控制作用、不經(jīng)振蕩過程能逐漸趨于新的狀態(tài)的性質(zhì)，稱自衡的非震蕩過程。

無自衡非振蕩過程：如果不依靠外加控制作用，不能建立起新的物料平衡狀態(tài)，這種特性稱為無自衡。

有自衡的振蕩過程：在階躍作用下，被控變量出現(xiàn)衰減振蕩過程，最后趨于新的穩(wěn)態(tài)值，稱為有自衡的振蕩過程。

具有反向特性的過程：有少數(shù)過程會(huì)在階躍作用下，被控變量先降后升，或先升后降，即起始時(shí)的變化方向與最終的變化方向相反。

對象特性的參數(shù) :(一)放大系數(shù)K放大系數(shù)K是一個(gè)靜態(tài)特性參數(shù)，只與被控量的變化過程起點(diǎn)與終點(diǎn)有關(guān)，而與被控量的變化過程沒有關(guān)系。(二)時(shí)間常數(shù) Tc時(shí)間常數(shù)Tc是說明被控量變化快慢的參數(shù)，其值等于系統(tǒng)阻值R與容量C的乘積(三)滯后時(shí)間τ 對象在受到擾動(dòng)作用后，被控量不是立即變化，而是經(jīng)過一段時(shí)間后才開始變化，這個(gè)時(shí)間就稱為滯后時(shí)間

被控過程的數(shù)學(xué)模型 :模型分類：動(dòng)態(tài)與靜態(tài)模型；參數(shù)模型與非參數(shù)模型。建模方法： 機(jī)理建模；實(shí)驗(yàn)建模

變送器在自動(dòng)檢測和控制系統(tǒng)中的作用，是將各種工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以供顯示、記錄或控制之用。溫度變送器其作用是將熱電偶、熱電阻的檢測信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的信號(hào)，輸出給顯示儀表或控制器實(shí)現(xiàn)對溫度的顯示、記錄或自動(dòng)控制差壓變送器 被控量的選擇原則：（1）作為被控量，必須能夠獲得檢測信號(hào)并有足夠大的靈敏度，滯后要小（2）必須考慮工藝生產(chǎn)的合理性和儀表的現(xiàn)狀，檢測點(diǎn)的選取必須合適。（3）以產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)為被控量（4）以工藝控制指標(biāo)為被控量

操縱量的選擇原則：(1)控制通道對象放大系數(shù)適當(dāng)?shù)卮笮瑫r(shí)間常數(shù)適中，純滯后越小越好；(2)擾動(dòng)通道對象的放大系數(shù)應(yīng)盡可能小，時(shí)間常數(shù)應(yīng)盡可能大；(3)擾動(dòng)作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近控制閥或遠(yuǎn)離檢測元件，增大擾動(dòng)通道的容量滯后，可減少對被控量的影響；

(4)操縱量的選擇不能單純從自動(dòng)控制的角度出發(fā)，還必需考慮生產(chǎn)工藝的合理性、經(jīng)濟(jì)性。前饋控制是指按照擾動(dòng)產(chǎn)生校正作用的控制方法。

基本原理：測取進(jìn)入過程的擾動(dòng)量(外界擾動(dòng)和設(shè)定值變化)，并按照其信號(hào)產(chǎn)生合適的控制作用去改變控制量，已抵消(補(bǔ)償)擾動(dòng)對被控量的影響。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)過程 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：1操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)2直接數(shù)字控制系統(tǒng)3監(jiān)督控制系統(tǒng)4數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)5集散控制系統(tǒng)6現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)7計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的

PLC的基本特點(diǎn):1可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；2設(shè)計(jì)、安裝容易，接線簡單，維護(hù)方便；3編程簡單、使用方便；4模塊品種豐富、通用性好、功能強(qiáng)；5體積小、重量輕、能耗低，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。集散控制系統(tǒng)DCS就是以微處理器為基礎(chǔ)的集中分散型控制系統(tǒng)。分級(jí)：1分散過程控制級(jí)2集中操作監(jiān)控級(jí)3綜合信息管理級(jí) ＊1操作員站2現(xiàn)場控制站3工程師站4服務(wù)器和其它功能站

DCS功能特點(diǎn):(1)分散控制，集中管理；(2)硬件積木化，軟件模塊化；(3)采用局域網(wǎng)通信技術(shù)；(4)完善的控制功能；(5)管理能力強(qiáng)；(6)安全可靠性高；(7)高性能/價(jià)格比。

第二篇：自動(dòng)檢測技術(shù)總結(jié)

自動(dòng)檢測技術(shù)總結(jié)

時(shí)光飛逝，一學(xué)期轉(zhuǎn)眼即逝。短暫的歲月，讓我們變得成熟了，對學(xué)習(xí)也有了新的認(rèn)識(shí)、新的了解。對于這門自動(dòng)檢測技術(shù)課程，從初始的了解，到現(xiàn)在已有了深成的探知，這就是學(xué)習(xí)的過程。

檢測是利用各種物理效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將產(chǎn)生，科研，生活等各方面的有關(guān)信息與測量的方法賦予定性或定量結(jié)果的過程。能自動(dòng)地完成整個(gè)檢查處理過程的技術(shù)稱為自動(dòng)檢測技術(shù)

自動(dòng)檢測技術(shù)是自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要分支科學(xué)，是在儀器儀表的使用、研制、生產(chǎn)、的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門綜合性技術(shù)。自動(dòng)檢測就是在測量和檢驗(yàn)過程中完全不需要或僅需要很少的人工干預(yù)而自動(dòng)進(jìn)行并完成的。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測可以提高自動(dòng)化水平和程度，減少人為干擾因素和人為差錯(cuò)，可以提高生產(chǎn)過程或設(shè)備的可靠性及運(yùn)行效率，是以傳感器為核心的檢測系統(tǒng)。

一、檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)

檢測技術(shù)是以研究自動(dòng)檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換、以及信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一們應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。然而，自動(dòng)檢測系統(tǒng)是自動(dòng)測量、自動(dòng)計(jì)量、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)診斷、自動(dòng)信號(hào)等處理系統(tǒng)的總稱。

二、傳感器

（一）傳感器的標(biāo)定

在使用傳感器之前必須對其進(jìn)行標(biāo)定，以保證使用過程中所測信號(hào)的準(zhǔn)確、有用。用實(shí)驗(yàn)的方法，找出其輸入輸出的關(guān)系，已確定傳感器的性能指標(biāo)。對不同的情況。不同的要求以及不同的傳感器有不同種類的標(biāo)定方法。按傳感器輸入信號(hào)是隨時(shí)間變化，可分為靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定。

（二）傳感器的選用

選用傳感器的要求可歸納為三個(gè)方面：第一、測量條件要求，主要包括測量目的、被測量的選擇、測量范圍、超標(biāo)準(zhǔn)過大的輸入信號(hào)產(chǎn)生的頻率、輸入信號(hào)的頻率以及測量精度、測量所需的時(shí)間等。第二、是傳感器自身性能要求，主要包括精度、穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、輸出量類別、對被測對象產(chǎn)生的負(fù)載效應(yīng)、校正周期、輸入端保護(hù)等。第三、是使用條件要求，主要包括設(shè)置場地的環(huán)境條件、所需功率容量、與其它設(shè)備的連接匹配、備件與維修服務(wù)等。

7、電渦流傳感器 電渦流效應(yīng)：金屬導(dǎo)體置身于變化的磁場中，導(dǎo)體的表面會(huì)有電流產(chǎn)生，電流的流線在金屬體內(nèi)自行閉合，這種由電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生的旋渦狀感應(yīng)電流稱為電流，這種現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)（1）、電渦流傳感器的基本原理

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)（與金屬是否塊狀無關(guān)，且切割不變化的磁場時(shí)無渦流），導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。

4、實(shí)訓(xùn)心得

在通過一周的傳感器實(shí)訓(xùn)過程中，我學(xué)到了一定的知識(shí)，同時(shí)也遇到一些問題，但都通過老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，我都能順利解決了。通過對電子元器件功能和結(jié)構(gòu)的了解和深入認(rèn)識(shí)，以及對電路板進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，讓我認(rèn)識(shí)到，在實(shí)訓(xùn)當(dāng)中，要多動(dòng)手、多思考、多提問，才能更好、更快地提高自已的專業(yè)知識(shí)以及自己個(gè)人的動(dòng)手能力。還要培養(yǎng)了我們不怕苦、不怕累的精神，做什么都要有耐心才有進(jìn)步。特別是在焊接是時(shí)，更要的是耐心和細(xì)心，才能把一些很小的電子元件接好，把電路板焊接得既精致又好用。

通過這次實(shí)訓(xùn)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。

在這里要謝謝老師的傾心輔導(dǎo)，也感謝同學(xué)的幫助，我們共同努力，解決難題！因此，我也覺得，有時(shí)自己得不到的答案，別人也許可以幫自己解決！在此我認(rèn)為團(tuán)體精神也是非常重要的！

我相信，通過這一周的實(shí)訓(xùn)，不僅是我的學(xué)習(xí)上有了進(jìn)步，而且影響到我的生活當(dāng)中，讓我有了更好的生活意識(shí)指導(dǎo)，會(huì)更努力地學(xué)習(xí)。

第三篇：自動(dòng)檢測技術(shù)總結(jié)

自動(dòng)檢測技術(shù)總結(jié)

時(shí)光飛逝，一學(xué)期轉(zhuǎn)眼即逝。短暫的歲月，讓我們變得成熟了，對學(xué)習(xí)也有了新的認(rèn)識(shí)、新的了解。對于這門自動(dòng)檢測技術(shù)課程，從初始的了解，到現(xiàn)在已有了深成的探知，這就是學(xué)習(xí)的過程。

檢測是利用各種物理，化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將產(chǎn)生，科研，生活等各方面的有關(guān)信息與測量的方法賦予定性或定量結(jié)果的過程。能自動(dòng)地完成整個(gè)檢查處理過程的技術(shù)稱為自動(dòng)檢測技術(shù)

自動(dòng)檢測技術(shù)是自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要分支科學(xué)，是在儀器儀表的使用、研制、生產(chǎn)、的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門綜合性技術(shù)。自動(dòng)檢測就是在測量和檢驗(yàn)過程中完全不需要或僅需要很少的人工干預(yù)而自動(dòng)進(jìn)行并完成的。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測可以提高自動(dòng)化水平和程度，減少人為干擾因素和人為差錯(cuò)，可以提高生產(chǎn)過程或設(shè)備的可靠性及運(yùn)行效率，是以傳感器為核心的檢測系統(tǒng)。

對于自動(dòng)檢測技術(shù)這門課程，本學(xué)期主要了解與學(xué)習(xí)一下內(nèi)容：

一、檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)

檢測技術(shù)是以研究自動(dòng)檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換、以及信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一們應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。然而，自動(dòng)檢測系統(tǒng)是自動(dòng)測量、自動(dòng)計(jì)量、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)診斷、自動(dòng)信號(hào)等處理系統(tǒng)的總稱。

二、傳感器

（一）傳感器的標(biāo)定

在使用傳感器之前必須對其進(jìn)行標(biāo)定，以保證使用過程中所測信號(hào)的準(zhǔn)確、有用。用實(shí)驗(yàn)的方法，找出其輸入輸出的關(guān)系，已確定傳感器的性能指標(biāo)。對不同的情況。不同的要求以及不同的傳感器有不同種類的標(biāo)定方法。按傳感器輸入信號(hào)是隨時(shí)間變化，可分為靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定。

（二）傳感器的選用

選用傳感器的要求可歸納為三個(gè)方面：第一、測量條件要求，主要包括測量目的、被測量的選擇、測量范圍、超標(biāo)準(zhǔn)過大的輸入信號(hào)產(chǎn)生的頻率、輸入信號(hào)的頻率以及測量精度、測量所需的時(shí)間等。第二、是傳感器自身性能要求，主要包括精度、穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、輸出量類別、對被測對象產(chǎn)生的負(fù)載效應(yīng)、校正周期、輸入端保護(hù)等。第三、是使用條件要求，主要包括設(shè)置場地的環(huán)境條件、所需功率容量、與其它設(shè)備的連接匹配、備件與維修服務(wù)等。

（三）傳感器的分類

1、電阻應(yīng)變式傳感器

電阻應(yīng)變式傳感器以電阻應(yīng)變計(jì)為轉(zhuǎn)換元件的電阻式傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器由彈性敏感元件、電阻應(yīng)變計(jì)、補(bǔ)償電阻和外殼組成，可根據(jù)具體測量要求設(shè)計(jì)成多種結(jié)構(gòu)形式。彈性敏感元件受到所測量的力而產(chǎn)生變形，并使附著其上的電阻應(yīng)變計(jì)一起變形。電阻應(yīng)變計(jì)再將變形轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，從而可以測量力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。

傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。

2、電感式傳感器

電感式傳感器電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)把被測的物理量如位移，壓力，流量，振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化，再由電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，實(shí)現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。由鐵心和線圈構(gòu)成的將直線或角位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感器，又稱電感式位移傳感器。這種傳感器的線圈匝數(shù)和材料導(dǎo)磁系數(shù)都是一定的，其電感量的變化是由于位移輸入量導(dǎo)致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當(dāng)把線圈接入測量電路并接通激勵(lì)電源時(shí)，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。電感式傳感器種類很多，常見的有自感式，互感式和渦流式三種。

3、電容式傳感器

把被測的機(jī)械量，如位移、壓力等轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。它的敏感部分就是具有可變參數(shù)的電容器。其最常用的形式是由兩個(gè)平行電極組成、極間以空氣為介質(zhì)的電容器（見圖）。若忽略邊緣效應(yīng)，平板電容器的電容為εA/δ，式中ε為極間介質(zhì)的介電常數(shù)，A為兩電極互相覆蓋的有效面積,δ為兩電極之間的距離。δ、A、ε 三個(gè)參數(shù)中任一個(gè)的變化都將引起電容量變化，并可用于測量。因此電容式傳感器可分為極距變化型、面積變化型、介質(zhì)變化型三類。（1）工作原理

電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計(jì)，電容式物位計(jì)的電容檢測元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進(jìn)行工作的，電容器由兩個(gè)絕緣的同軸圓柱極板內(nèi)電極和外電極組成，在兩筒之間充以介電常數(shù)為e的電解質(zhì)時(shí)，兩圓筒間的電容量C=2∏eL/lnD/d，式中L為兩筒相互重合部分的長度；D為外筒電極的直徑；d為內(nèi)筒電極的直徑；e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實(shí)際測量中D、d、e是基本不變的，故測得C即可知道液位的高低，這也是電容式傳感器具有使用方便，結(jié)構(gòu)簡單和靈敏度高，價(jià)格便宜等特點(diǎn)的原因之一。

4、霍爾傳感（1）、霍爾效應(yīng)

在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上，將產(chǎn)生電勢差為UH的霍爾電壓。(2）、霍爾元件

根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，因此，在測量、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

注意事項(xiàng)：

（1）激勵(lì)電壓不能過大，以免損壞霍爾。

（2）霍爾傳感器的線性范圍較小，所以砝碼和重物不應(yīng)太重、5、光電式傳感器

光電式傳感器基于光電效應(yīng)的傳感器，在受到可見光照射后即產(chǎn)生光電效應(yīng)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。它除能測量光強(qiáng)之外，還能利用光線的透射、遮擋、反射、干涉等測量多種物理量，如尺寸、位移、速度、溫度等，因而是一種應(yīng)用極廣泛的重要敏感器件。光電測量時(shí)不與被測對象直接接觸,光束的質(zhì)量又近似為零,在測量中不存在摩擦和對被測對象幾乎不施加壓力。因此在許多應(yīng)用場合，光電式傳感器比其他傳感器有明顯的優(yōu)越性。其缺點(diǎn)是在某些應(yīng)用方面，光學(xué)器件和電子器件價(jià)格較貴，并且對測量的環(huán)境條件要求較高。（1）、光電效應(yīng)

它是光照射到某些物質(zhì)上，使該物質(zhì)的導(dǎo)電特性發(fā)生變化的一種物理現(xiàn)象，可分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)三類。外光電效應(yīng)是指，在光線作用下物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的物理現(xiàn)象。光子是以量子化“粒子”的形式對可見光波段內(nèi)電磁波的描述。光子具有能量hv，h為普朗克常數(shù)，v為光頻。光子通量則相應(yīng)于光強(qiáng)。外光電效應(yīng)由愛因斯坦光電效應(yīng)方程描述： Ek =hν-W

6、壓電式傳感器

壓電傳感器是利用某些電介質(zhì)受力后產(chǎn)生的壓電效應(yīng)制成的傳感器。所謂壓電效應(yīng)是指某些電介質(zhì)在受到某一方向的外力作用而發(fā)生形變（包括彎曲和伸縮形變）時(shí)，由于內(nèi)部電荷的極化現(xiàn)象，會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。壓電材料 它可分為壓電單晶、壓電多晶和有機(jī)壓電材料。壓電式傳感器中用得最多的是屬于壓電多晶的各類壓電陶瓷和壓電單晶中的石英晶體。其他壓電單晶還有適用于高溫輻射環(huán)境的鈮酸鋰以及鉭酸鋰、鎵酸鋰、鍺酸鉍等。壓電式傳感器的應(yīng)用:壓電傳感器結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量累世、功耗小、壽命長，特別是它具有良好的動(dòng)態(tài)特性，因此適合有很寬頻帶的周期作用力和高速變化的沖擊力。

7、電渦流傳感器

電渦流效應(yīng)：金屬導(dǎo)體置身于變化的磁場中，導(dǎo)體的表面會(huì)有電流產(chǎn)生，電流的流線在金屬體內(nèi)自行閉合，這種由電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生的旋渦狀感應(yīng)電流稱為電流，這種現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)（1）、電渦流傳感器的基本原理

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)（與金屬是否塊狀無關(guān)，且切割不變化的磁場時(shí)無渦流），導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。

通過實(shí)訓(xùn)，加深理解課本所學(xué)知識(shí)：

通過實(shí)訓(xùn)，加深學(xué)生對傳感器測量電路的認(rèn)識(shí)： 學(xué)習(xí)運(yùn)用傳感器組成實(shí)際測量的方法、步驟。培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。這是一種工學(xué)結(jié)合的教育模式，目的是學(xué)會(huì)工作。學(xué)生只有親自完成一項(xiàng)或多項(xiàng)工作任務(wù)后才有可能學(xué)會(huì)工作在接下來的日子我會(huì)努力學(xué)習(xí)工作內(nèi)容。

第四篇：過程控制總結(jié)

過程控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

第1章

? 過程控制是指工業(yè)生產(chǎn)過程中連續(xù)或按照一定周期程序運(yùn)行的生產(chǎn)和過程自動(dòng)化。? 過程控制系統(tǒng)的定義：為實(shí)現(xiàn)對某個(gè)工藝參數(shù)的自動(dòng)控制，由相互聯(lián)系、制約的一些儀表、裝置及工藝對象、設(shè)備構(gòu)成的一個(gè)整體。

? 連續(xù)過程：穩(wěn)態(tài)條件下連續(xù)完成生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)過程。? 被控量：被控制的過程變量

? 操作量：用來保持被控量等于或接近設(shè)定值的過程變量。? 干擾量：能夠影響被控量的過程變量。

? 過程控制系統(tǒng)的基本要求：穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性。? 時(shí)域控制性能指標(biāo)包括：衰減比、最大動(dòng)態(tài)偏差與超調(diào)量、余差、振蕩頻率和調(diào)節(jié)時(shí)間、偏離度。

★過程控制系統(tǒng)由檢測變送單元、控制器、執(zhí)行器和被控過程組成。? 過程控制系統(tǒng)的分類：

按過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類：1.反饋控制系統(tǒng)。2.前饋控制系統(tǒng)。3.前饋-反饋復(fù)合控制系統(tǒng)。

按設(shè)定值信號(hào)的特點(diǎn)分類：1.定值控制系統(tǒng)。2.隨動(dòng)控制系統(tǒng)。3.順序控制系統(tǒng)。鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)是定值控制系統(tǒng)。第2章

? 自衡：在原平衡狀態(tài)出現(xiàn)干擾時(shí)，無需外加任何控制作用，被控過程能夠自發(fā)地趨于新的平衡狀態(tài)。

? 無自衡：在原平衡狀態(tài)出現(xiàn)干擾時(shí)，當(dāng)沒有外加任何控制作用時(shí)，被控過程不能重新到達(dá)新的平衡狀態(tài)。

★建立被控過程的數(shù)學(xué)模型的目的：設(shè)計(jì)過程控制系統(tǒng)、整定控制器參數(shù)；指導(dǎo)生產(chǎn)工藝及其設(shè)備的設(shè)計(jì)；被控過程及新型控制策略的仿真分析和研究；工業(yè)過程的故障檢測與診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

★數(shù)學(xué)模型的基本要求：簡單、能正確可靠地反映過程輸入和輸出之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。? 過程建模的基本方法：解析法，實(shí)驗(yàn)辨識(shí)法，混合法 解析法：根據(jù)被控過程的內(nèi)在機(jī)理，運(yùn)用已知的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)物料平衡、能量平衡等關(guān)系，用數(shù)學(xué)推理的方法求取被控過程的數(shù)學(xué)模型。

實(shí)驗(yàn)辨識(shí)法：根據(jù)過程輸入、輸出的實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，通過過程辨識(shí)和參數(shù)估計(jì)得出數(shù)學(xué)模型。

混合法：將機(jī)理演繹法和實(shí)驗(yàn)辨識(shí)法相結(jié)合來建立過程的數(shù)學(xué)模型。

★解析法建模的一般步驟：1.明確過程的輸入變量、輸出變量和中間變量。2.根據(jù)建模對象和模型使用目的做出合理假設(shè)。3.根據(jù)過程的內(nèi)在機(jī)理，建立靜態(tài)和動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系方程。4.消去中間變量，求取過程的數(shù)學(xué)模型。5.模型簡化。? 響應(yīng)曲線法：指通過操作調(diào)節(jié)閥，使被控過程的控制輸入產(chǎn)生一個(gè)階躍變化或方波變化，得到被控量隨時(shí)間變化的階躍響應(yīng)曲線或脈沖響應(yīng)曲線；根據(jù)輸入-輸出數(shù)據(jù)來辨識(shí)輸入-輸出之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。

? 脈沖響應(yīng)曲線法：在正常工作基礎(chǔ)上，給過程施加一個(gè)矩形脈沖輸入，通過測取相應(yīng)的輸出變化曲線來估計(jì)過程參數(shù)。第3章

★過程控制研究的四大參數(shù)：溫度、壓力、流量、物位。? 過程參數(shù)檢測儀表通常由敏感元件和變送單元構(gòu)成。

? 檢測儀表的工作特性：指能滿足被測參數(shù)測量和系統(tǒng)運(yùn)行需要而應(yīng)具有的儀表輸入/輸出 過程控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

特性，主要通過量程與零點(diǎn)的調(diào)整與遷移來實(shí)現(xiàn)。? 測量誤差：可劃分為絕對誤差和相對誤差。

? 溫度檢測方法：按測溫元件是否與被測介質(zhì)接觸，可分為接觸式測溫和非接觸式測溫。? 流量：指單位時(shí)間內(nèi)流過某一截面的流體數(shù)量。? 物位指物料的高度，包括液位、料位、界位。第4章

★執(zhí)行器：由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。

按使用能源不同，分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)。按輸出位移形式不同，分為轉(zhuǎn)角型、直線型。按動(dòng)作規(guī)律不同，分為開關(guān)型、積分型和比例型。

? 執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥組合實(shí)現(xiàn)氣開和氣關(guān)兩種調(diào)節(jié)。

? 調(diào)節(jié)閥流量特性：介質(zhì)流過閥門的相對流量與閥門的相對開度之間的關(guān)系。? 調(diào)節(jié)閥的理想流量特性有直線、等百分比、快開、拋物線4種形式。

? 選擇蒸汽鍋爐的控制閥門時(shí)，為保證失控狀態(tài)下鍋爐的安全，給水閥應(yīng)選氣關(guān)式、燃?xì)忾y應(yīng)選氣開式。第5章

? 同時(shí)具備點(diǎn)燃源、爆炸性物質(zhì)、空氣時(shí)，才可能產(chǎn)生爆炸。? 引起爆炸性危險(xiǎn)氣體爆炸的主要點(diǎn)燃源:電火花和熱效應(yīng)。? 本安型防爆儀表必須限制能量，可靠地將電路中的電壓和電流限制在一個(gè)允許的范圍內(nèi)。★安全柵：安裝在安全場所，是安全場所儀表和危險(xiǎn)場所儀表的關(guān)聯(lián)設(shè)備，一方面?zhèn)鬏斝盘?hào)；另一方面控制流入危險(xiǎn)場所的能量在爆炸氣體或混合物的點(diǎn)火能量以下，以確保系統(tǒng)的本安防爆性能。

? 判斷系統(tǒng)是否屬于安全火花型防爆系統(tǒng)的充分必要條件：危險(xiǎn)場所的儀表必須設(shè)計(jì)成安全火花型；安全場所的儀表與危險(xiǎn)場所的儀表之間必須有安全柵，從而限制送往危險(xiǎn)場所的電壓、電流，保證進(jìn)入危險(xiǎn)場所的電功率在安全范圍內(nèi)。第6章

? PID控制原理：本質(zhì)上是一種負(fù)反饋控制，特別適用于過程的動(dòng)態(tài)性能良好而且控制性能要求不太高的情況。

★PID控制參數(shù)整定：根據(jù)被控過程特性和系統(tǒng)要求確定調(diào)節(jié)器的比例度δ、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD，使系統(tǒng)的過渡過程達(dá)到滿意的控制品質(zhì)。

? 控制參數(shù)指標(biāo)：系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)ψ=0.75～0.9（衰減比n=4:1～10:1）。

★控制器參數(shù)整定的方法分為三類：理論計(jì)算整定法、工程整定法、自整定法。第7章

★串級(jí)控制系統(tǒng)主回路是定值控制系統(tǒng)，副回路是隨動(dòng)控制系統(tǒng)。

? 串級(jí)控制系統(tǒng)：是一種常用的復(fù)雜控制系統(tǒng)，可以有效改善控制品質(zhì)。由兩個(gè)或兩個(gè)以上的控制器串聯(lián)組成，一個(gè)控制器的輸出作為另一個(gè)控制器的設(shè)定值。

? 串級(jí)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：1.對進(jìn)入副回路的二次干擾有很強(qiáng)的抑制能力。2.能有效改善控制通道的動(dòng)態(tài)特性，提高系統(tǒng)的工作頻率。3.對負(fù)荷或操作條件的變化有一定的自適應(yīng)能力。

? 串級(jí)控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍：1.用于容量滯后較大的過程。2.用于純滯后較大的過程。3.用于干擾變化劇烈而且幅度大的過程。4.用于參數(shù)互相關(guān)聯(lián)的過程。5.用于克服被控過程的非線性。

? 前饋控制系統(tǒng)：是按照引起被控變量變化的干擾大小進(jìn)行控制的，在干擾出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行控制，在偏差出現(xiàn)前把干擾影響消除。過程控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

? 大滯后過程控制系統(tǒng)：在被控過程的動(dòng)態(tài)特性中，既包含純滯后?，又包含慣性時(shí)間常數(shù)T，若?/T?0.3，即為大滯后過程。

★比值控制系統(tǒng)分單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、開環(huán)比值控制系統(tǒng)。

★選擇性控制系統(tǒng)是把工藝生產(chǎn)過程的限制條件所構(gòu)成的邏輯關(guān)系疊加到正常自動(dòng)控制系統(tǒng)的一種控制方法。

? 分程控制系統(tǒng)：將控制器的輸出信號(hào)分段，去控制兩個(gè)或兩個(gè)以上的調(diào)節(jié)閥，以使每個(gè)調(diào)節(jié)閥在控制器輸出的某段信號(hào)范圍內(nèi)全行程動(dòng)作。第9章

? 計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)：是計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)過程相結(jié)合的產(chǎn)物，是生產(chǎn)過程自動(dòng)化的基本內(nèi)容。

? 計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)的分類：單回路或多回路控制器、可編程序邏輯控制器、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。

? 集散控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)：1.實(shí)時(shí)性強(qiáng)2.長時(shí)間的高可靠性3.高抗干擾能力4.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的層次性和開放性

★現(xiàn)場總線：在過程自動(dòng)化和制造自動(dòng)化中，實(shí)現(xiàn)智能化現(xiàn)場設(shè)備與高層設(shè)備之間互連的、全數(shù)字、串行、雙向傳輸?shù)摹⒍喾种ЫY(jié)構(gòu)的通信系統(tǒng)。

? 現(xiàn)場總線的特點(diǎn)：1.開放性2.互操作性3.智能化4.分散化5.環(huán)境適應(yīng)性。

★計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的三個(gè)階段，集中控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。第10章

? 過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：安全性（最基本）、穩(wěn)定性（前提）、經(jīng)濟(jì)性。

★被控變量選擇中的直接變量：直接反映產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量，又便于測量的參數(shù)。間接變量：與直接工藝參數(shù)有單值函數(shù)關(guān)系的間接工藝參數(shù)。

兩者的關(guān)系：1.盡量選用對產(chǎn)品的產(chǎn)量、安全穩(wěn)定生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等具有決定作用，并且可以直接檢測的工藝參數(shù)作為直接變量。2.當(dāng)直接變量難以獲得，或檢測滯后較大時(shí)，選取與直接變量具有單值函數(shù)關(guān)系的間接變量作為被控變量。間接變量對直接變量應(yīng)具有較高的控制靈敏度。

? 氣動(dòng)執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)形式選擇：控制器輸出信號(hào)為零或氣源中斷時(shí)使生產(chǎn)過程處于安全狀態(tài)；在系統(tǒng)安全運(yùn)行的條件下，綜合考慮節(jié)能、控制便捷等因素。

? 調(diào)節(jié)規(guī)律選擇的一般原則：1.當(dāng)廣義過程的控制通道時(shí)間常數(shù)較大或容量滯后較大時(shí)，應(yīng)引入D調(diào)節(jié)；當(dāng)工藝容許有靜差時(shí)，選用PD調(diào)節(jié)；當(dāng)工藝要求無靜差時(shí)，選用PID調(diào)節(jié)。2.當(dāng)廣義過程的控制通道時(shí)間常數(shù)較小、負(fù)荷變化不大且工藝要求允許有靜差時(shí)，選用P調(diào)節(jié)。3.當(dāng)廣義過程的控制通道時(shí)間常數(shù)較小、負(fù)荷變化不大，但工藝要求無靜差時(shí)，選用PI調(diào)節(jié)。4.當(dāng)廣義過程的控制通道時(shí)間常數(shù)很大且純滯后時(shí)間較大、負(fù)荷變化劇烈時(shí)，簡單控制系統(tǒng)難以滿足工藝要求，應(yīng)采用復(fù)雜控制系統(tǒng)或其他控制方案。

第五篇：過程控制知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

緒論 氣動(dòng)控制：儀表信號(hào)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)：0.02-0.1Mpa 電動(dòng)控制：DDZ-2信號(hào)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)：0-10mADC

DDZ-3信號(hào)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)：4-20mADC 計(jì)算機(jī)控制:DCS、PLC（模擬量4-20mA、1-5V）

FCS（標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議）穩(wěn)定性指標(biāo)：衰減比（衰減率）

準(zhǔn)確性指標(biāo)：殘余偏差，最大動(dòng)態(tài)偏差，超調(diào)量 快速性指標(biāo)：調(diào)節(jié)時(shí)間（振蕩頻率）

第一章

1、被控對象：即被控制的生產(chǎn)設(shè)備或裝置 被控變量－被控對象需控制的變量

2、執(zhí)行器：直接用于控制操縱變量變化。執(zhí)行器接收到控制器的輸出信號(hào)，通過改變執(zhí)行器節(jié)流件的流通面積來改變操縱變量。常用的是控制閥。

3、控制器（調(diào)節(jié)器）：按一定控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，將結(jié)果輸出至執(zhí)行器。

4、測量變送器：用于檢測被控量，并將檢測到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。

穩(wěn)態(tài)：系統(tǒng)不受外來干擾，同時(shí)設(shè)定值保持不變，因而被調(diào)量也不會(huì)隨時(shí)間變化，整個(gè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定平衡的工況

動(dòng)態(tài)：系統(tǒng)受外來干擾或設(shè)定值改變后，被控量隨時(shí)間變化，系統(tǒng)處于未平衡狀態(tài)。過度過程：從一個(gè)穩(wěn)態(tài)到達(dá)另一個(gè)穩(wěn)態(tài)的過程。

過渡過程的形式：非周期過程（單調(diào)發(fā)散和單調(diào)衰減）；振蕩過程（發(fā)散、等幅振蕩、衰減振蕩）評(píng)價(jià)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)：穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性

穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是指系統(tǒng)受到外來作用后，其動(dòng)態(tài)過程的振蕩傾向和系統(tǒng)恢復(fù)平衡的能力。

準(zhǔn)確性：理想情況下，當(dāng)過渡過程結(jié)束后，被控變量達(dá)到的穩(wěn)態(tài)值（即平衡狀態(tài)）應(yīng)與設(shè)定值一致。

快速性：快速性是通過動(dòng)態(tài)過程持續(xù)時(shí)間的長短來表征的。

多數(shù)工業(yè)過程的特性可分為下列四種類型：自衡的非振蕩過程； 無自衡的非振蕩過程；有自衡的振蕩過程 具有反向特性的過程

放大系數(shù)K對系統(tǒng)的影響：控制通道（放大系數(shù)越大，控制作用對擾動(dòng)的補(bǔ)償能力強(qiáng)，有利于克服擾動(dòng)的影響，余差就越小）。擾動(dòng)通道（當(dāng)擾動(dòng)頻繁出現(xiàn)且幅度較大時(shí)，放大系數(shù)大，被控變量的波動(dòng)就會(huì)很大，使得最大偏差增大；）

滯后時(shí)間τ對系統(tǒng)的影響：控制通道（滯后時(shí)間越大，控制質(zhì)量越差）擾動(dòng)通道（擾動(dòng)通道中存在容量滯后，可使階躍擾動(dòng)的影響趨于緩和，對控制系統(tǒng)是有利的）工業(yè)過程動(dòng)態(tài)特性的特點(diǎn)

（1）對象的動(dòng)態(tài)特性是不振蕩的

（2）對象動(dòng)態(tài)特性有遲延。遲延包括容積遲延、傳輸遲延。（3）被控對象本身是穩(wěn)定的或中性穩(wěn)定的（4）被控對象往往具有非線性特性

第二章

控制規(guī)律：控制器的輸出信號(hào)隨偏差信號(hào)的變化而變化的規(guī)律。

正作用控制器：y↑，u↑，故Kc為負(fù)；反作用控制器：y↑，u↓，故Kc為正 氣開閥的增益為正，氣關(guān)閥的增益為負(fù)

比例調(diào)節(jié)（P調(diào)節(jié)）動(dòng)作規(guī)律：反應(yīng)及時(shí)，超調(diào)量小，有差調(diào)節(jié)

比例度δ的物理意義：如果輸出u直接代表調(diào)節(jié)閥開度的變化量,那么δ就代表使調(diào)節(jié)閥開度改變100%，即從全關(guān)到全開時(shí)所需的被調(diào)量的變化范圍

δ越大：過渡過程越平穩(wěn)，殘差大，穩(wěn)定性↑，調(diào)節(jié)時(shí)間↑。δ減小：振蕩加劇，穩(wěn)定性↓，殘差小。δ減到某一數(shù)值時(shí)，出現(xiàn)等幅振蕩，此時(shí)稱為臨界比例度 積分調(diào)節(jié)（I調(diào)節(jié)）的特點(diǎn)：滯后性、無差調(diào)節(jié)、穩(wěn)定性差。

增大積分速度將會(huì)降低控制系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，直到最后出現(xiàn)發(fā)散的振蕩過程．Ti愈小，積分部分所占比重愈大。

比例積分調(diào)節(jié)的動(dòng)作規(guī)律：利用P調(diào)節(jié)快速抵消干擾，同時(shí)利用I調(diào)節(jié)消除殘差

積分飽和現(xiàn)象：如果調(diào)節(jié)器能夠隨著輸出的變化而變化，那么偏差e也就會(huì)逐漸變化，最后為0,但是如果由于某種原因(如閥門關(guān)閉，泵故障)被調(diào)量偏差無法消除，而調(diào)節(jié)器還是試圖要校正這個(gè)偏差，因此積分項(xiàng)不停增大(絕對值增大)，經(jīng)過一段時(shí)間后，調(diào)節(jié)器輸出將進(jìn)入深度飽和狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為積分飽和現(xiàn)象 微分調(diào)節(jié)總是力圖抑制被調(diào)量的振蕩，它有提高控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用．適度引入微分動(dòng)作可以允許稍微減小比例帶，同時(shí)保持衰減率不變．微分調(diào)節(jié)具有超前作用。使用微分作用時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

（1）微分作用的強(qiáng)弱要適當(dāng)：TD太小，調(diào)節(jié)作用不明顯，控制質(zhì)量必改善不大。TD太大，調(diào)節(jié)作用過強(qiáng)，引起被調(diào)量大幅度振蕩，穩(wěn)定性下降。（2）微分調(diào)節(jié)動(dòng)作對于純遲延過程是無效的。

（3）PD調(diào)節(jié)器的抗干擾能力很差，這只能應(yīng)用于被調(diào)量的變化非常平穩(wěn)的過程，一般不用于流量和液位控制系統(tǒng)。δ越小（KC越大），比例作用越強(qiáng)；TI越小，積分作用越強(qiáng)；TD越大，微分作用越強(qiáng)；TD＝0，則為PI控制；TI＝∞，則為PD控制；

τ/T<0.2：選擇比例或比例積分動(dòng)作。0.2<τ/T≤1.0：選擇比例微分或比例積分微分動(dòng)作。τ/T>1.0：采用簡單控制系統(tǒng)不能滿足控制要求，應(yīng)選用復(fù)雜控制系統(tǒng)，如串級(jí)，前饋控制等．

第三章

控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量的決定因素:被控對象的動(dòng)態(tài)特性 整定的實(shí)質(zhì): 通過選擇控制器參數(shù)，使其特性和過程特性相匹配，以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)最佳的控制效果

整定的前提條件：設(shè)計(jì)方案合理，儀表選擇得當(dāng)，安裝正確

IE（誤差積分）簡單，也稱為線性積分準(zhǔn)則，但是不能抑制響應(yīng)等幅波動(dòng) IAE（絕對誤差積分）：抑制響應(yīng)等幅波動(dòng)

ISE（平方誤差積分）抑制響應(yīng)等幅波動(dòng)和大誤差，但是不能反映微小誤差對系統(tǒng)的影響 ITAE（時(shí)間與絕對誤差乘積積分）：著重懲罰過度時(shí)間過長

常用的工程整定法有以下幾種：動(dòng)態(tài)特性參數(shù)法；穩(wěn)定邊界法；衰減曲線法；經(jīng)驗(yàn)法 動(dòng)態(tài)特性參數(shù)法（響應(yīng)曲線法）整定步驟：

（1）在手動(dòng)狀態(tài)下，改變控制器輸出（通常采用階躍變化），記錄下測量變送環(huán)節(jié)Gm（s）的輸出響應(yīng)曲線y（t）。

（2）由開環(huán)響應(yīng)曲線獲得單位階躍響應(yīng)曲線，并求取 “廣義對象”的近似模型與模型參數(shù)；（3）根據(jù)控制器類型與對象模型，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式選擇PID參數(shù)并投入閉環(huán)運(yùn)行。在運(yùn)行過程中，可對增益作調(diào)整

穩(wěn)定邊界法（臨界比例度法）整定步驟：

1)使調(diào)節(jié)器僅為比例控制，比例帶δ設(shè)為較大值，TI=∞,TD=0,讓系統(tǒng)投入閉環(huán)運(yùn)行.2)待系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，逐漸減小比例帶，直到系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩，即臨界振蕩過程．此時(shí)的比例帶為δcr，振蕩周期為Tcr 3)利用δcr和Tcr值，按穩(wěn)定邊界法參數(shù)整定計(jì)算公式表，求調(diào)節(jié)器各整定參數(shù)δ,TI, TD 衰減曲線法整定步驟：

1)使調(diào)節(jié)器僅為比例控制,比例帶δ設(shè)為較大值,TI=∞,TD=0,讓系統(tǒng)投入運(yùn)行.2)待系統(tǒng)穩(wěn)定后，作設(shè)定值階躍擾動(dòng)，并觀察系統(tǒng)的響應(yīng)．若系統(tǒng)響應(yīng)衰減太快，則減小比例帶；反之，若系統(tǒng)響應(yīng)衰減過慢，應(yīng)增大比例帶.如此反復(fù), 直到系統(tǒng)出現(xiàn)4:1衰減振蕩過程或者如圖b所示的衰減比為10：1的振蕩過程時(shí).記錄下此時(shí)的δ值（設(shè)為δs），以及Ts值（如圖a中所示），或者Tr值（如圖b中所示）。

經(jīng)驗(yàn)法： 簡單可靠，能夠應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)，特別適合擾動(dòng)頻繁、記錄曲線不太規(guī)則的控制系統(tǒng)；缺點(diǎn)是需反復(fù)湊試，花費(fèi)時(shí)間長。

臨界比例度法：簡便而易于判斷，整定質(zhì)量較好，適用于一般的溫度、壓力、流量和液位控制系統(tǒng)；但對于臨界比例度很小

衰減曲線法：優(yōu)點(diǎn)是較為準(zhǔn)確可靠，而且安全，整定質(zhì)量較高

第四章

1、啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用形式是3 如何定義的？在結(jié)構(gòu)上有何不同？

正作用:信號(hào)壓力增加時(shí)，推桿向下移動(dòng)(ZMA)；反作用:信號(hào)壓力增大時(shí)，推桿向上移動(dòng)(ZMB)。正作用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)：控制器輸出增加，閥桿下移。反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)：控制器輸出增加，閥桿上移。

2、調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)C是什么含義？如何根據(jù)C選擇調(diào)節(jié)閥的口徑？

流量系數(shù)C:在給定行程下, 閥兩端壓差為0.1Mpa, 水密度為1g/cm3時(shí), 流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的水的流量, 以m3/h表示(體積流量)。流量系數(shù)是表示調(diào)節(jié)閥通流能力的參數(shù)。它根據(jù)流量、閥兩端的差壓和流體的密度等確定。是選擇閥門口徑的參數(shù)。調(diào)節(jié)閥口徑選定的具體步驟：確定主要計(jì)算數(shù)據(jù)：正常流量Qn，正常閥壓降△pn，正常閥阻比Sn，運(yùn)行中可能出現(xiàn)的最大穩(wěn)定流量Qmax

3、什么事調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)特性、理想流量特性和工作流量特性？如何選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性？

調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)特性：閥芯與閥座間節(jié)流面積與閥門開度之間的關(guān)系。理想流量特性：在調(diào)節(jié)閥前后壓差固定(△p=常數(shù))情況下得到的流量特性。工作流量特性：調(diào)節(jié)閥在實(shí)際使用條件下，其流量q與開度l之間的關(guān)系．此時(shí)閥壓降不是常數(shù).選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性是：1.從改善控制系統(tǒng)控制質(zhì)量考慮。2.從配管狀況(S100)考慮。

調(diào)節(jié)閥的作用:接受調(diào)節(jié)器送來的控制信號(hào),調(diào)節(jié)管道中介質(zhì)的流量(即改變調(diào)節(jié)量),從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化．

調(diào)節(jié)閥的分類：氣動(dòng), 電動(dòng)和 液動(dòng)三類．

氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式和活塞式兩種．常見的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為薄膜式 閥(或稱閥體組件)它由閥體、上閥蓋組件、下閥蓋組件和閥內(nèi)件組成 氣開閥：信號(hào)壓力增加，流量增加；氣關(guān)閥：信號(hào)壓力增加，流量減小

閥門定位器的功能：定位功能；改善閥的動(dòng)態(tài)特性；改變閥的流量特性；改變氣壓作用范圍，滿足分程控制要求；用于閥門的反向動(dòng)作 閥芯形狀有快開（靈敏度最差，很少使用），直線，拋物線（特性與等百分比接近）和等百分比四種。主要使用直線和等百分比兩種。

直線結(jié)構(gòu)特性的特點(diǎn)：①斜率在全行程范圍內(nèi)是常數(shù)。②閥芯位移變化量相同時(shí),節(jié)流面積變化量也相同。③直線特性的調(diào)節(jié)閥在開度變化相同的情況下：當(dāng)流量小時(shí)，流量的變化值相對較大，調(diào)節(jié)作用較強(qiáng)，易產(chǎn)生超調(diào)和引起振蕩；流量大時(shí)，流量變化值相對較小，調(diào)節(jié)作用進(jìn)行緩慢，不夠靈敏。

等百分比結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①曲線的放大系數(shù)是隨開度的增大而遞增的.。②在同樣的開度變化值下：流量小時(shí)（小開度時(shí)）流量的變化也小（調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)小），調(diào)節(jié)平穩(wěn)緩和.。流量大時(shí)（大開度時(shí)）流量的變化也大（調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)大），調(diào)節(jié)靈敏有效。③無論是小開度還是大開度，相對流量的變化率都是相等的，流量變化的百分比是相同的.流過調(diào)節(jié)閥的流量的決定因素有:① 閥的開度。② 閥前后的壓差。③ 所在的整個(gè)管路系統(tǒng)的工作情況。

調(diào)節(jié)閥在選型時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：(1)選擇調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)。(2)選擇流量特性。(3)選擇閥門口徑

第五章

1、試分析串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，及其應(yīng)用場合。

（1）副回路（內(nèi)環(huán)）具有快速調(diào)節(jié)作用，它能有效地克服二次擾動(dòng)的影響；（2）由于內(nèi)環(huán)起了改善對象動(dòng)態(tài)特性的作用，因此可以加大主調(diào)節(jié)器的增益，提高系統(tǒng)的工作頻率。（3）對負(fù)荷或操作條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力。串級(jí)控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于：對象的滯后和時(shí)間常數(shù)很大、干擾作用強(qiáng)而頻繁、負(fù)荷變化4 大、對控制質(zhì)量要求較高的場合。

串級(jí)控制系統(tǒng)：就是采用兩個(gè)控制器串聯(lián)工作，主控制器的輸出作為副控制器的設(shè)定值，由副控制器的輸出去操縱控制閥，從而對主被控變量具有更好的控制效果。通用串級(jí)控制系統(tǒng)的方框圖：見教材P107圖5.11 串級(jí)控制系統(tǒng)具有較好的控制性的原因：1)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上, 它是由兩個(gè)串接工作的控制器構(gòu)成的雙閉環(huán)控制系統(tǒng).其中主回路是定值控制，副回路是隨動(dòng)控制。2)副回路的引入，大大克服了二次擾動(dòng)對系統(tǒng)被調(diào)量的影響。3)副回路的引入, 提高了整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度,使其快速性得到了提高。4)串級(jí)控制系統(tǒng)對負(fù)荷或操作條件的變化有一定的自適應(yīng)能力． 副回路的設(shè)計(jì)主要是如何選擇副參數(shù)．其設(shè)計(jì)原則為：副參數(shù)的選擇應(yīng)使副對象的時(shí)間常數(shù)比主對象的時(shí)間常數(shù)小，調(diào)節(jié)通道短，反應(yīng)靈敏；副回路應(yīng)包含被控對象所受到的主要干擾；盡可能將帶有非線性或時(shí)變特性的環(huán)節(jié)包含于副回路中。主回路的主要任務(wù)是：滿足主參數(shù)的定值控制要求。

副回路的主要任務(wù)是：要快速動(dòng)作以迅速抵消落在副環(huán)內(nèi)的二次干擾。共振現(xiàn)象：如果主回路的工作頻率接近副回路的諧振頻率，則副回路將呈現(xiàn)出很高的增益和較大的相位滯后，這時(shí)反過來將嚴(yán)重影響主回路的穩(wěn)定性，從而使主副參數(shù)長時(shí)間地大幅度地波動(dòng)的現(xiàn)象。

為避免共振現(xiàn)象，一般：Wd2>3Wd1；Td1>3Td2;一般選取：Wd2=（3~10）Wd1； Td1=（3~10）Td2 串級(jí)控制系統(tǒng)常采用的整定方法：逐步逼近法和兩部整定法。常見的比值系統(tǒng)：單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)和雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)

比值控制系統(tǒng)：用來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或以上物料之間保持一定比值關(guān)系的過程控制系統(tǒng) 教材P120公式（5-27）和（5-30）

第六章

1、前饋控制和反饋控制各有什么特點(diǎn)？為什么采用前饋控制-反饋復(fù)合系統(tǒng)能較大地改善系統(tǒng)的控制品質(zhì)？

反饋控制的特點(diǎn) ：基于偏差來消除偏差； “不及時(shí)”的控制 ；存在穩(wěn)定性問題；對各種擾動(dòng)均有校正作用；控制規(guī)律通常是P、PI、PD或PID等典型規(guī)律。

前饋控制的特點(diǎn)：(1)前饋控制是按干擾作用的大小進(jìn)行控制的，如果控制作用恰倒好處,一般比反饋控制及時(shí)。(2)前饋控制屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。(3)前饋控制使用的是依對象特性而定的專用控制器。(4)一種前饋控制作用只能克服一種干擾

前饋－反饋控制的優(yōu)點(diǎn)：1)增加了反饋回路，簡化了前饋控制系統(tǒng)，只需要對主要的干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，其他干擾可由反饋控制予以校正。2)反饋回路的存在,降低了前饋控制模型的精度要求。3)負(fù)荷或工況變化時(shí),對象特性也要變化,可由反饋控制加以補(bǔ)償,具有一定的自適應(yīng)能力

反饋控制系統(tǒng)的不足:在被控對象呈現(xiàn)大遲延,多干擾等難以控制的特性,而又希望得到較好的過程響應(yīng)時(shí),反饋控制難以得到好的效果．(穩(wěn)定性,準(zhǔn)確性,快速性)前饋控制系統(tǒng)的不足之處: 1)靜態(tài)準(zhǔn)確性難保證 要達(dá)到高度的靜態(tài)準(zhǔn)確性, 需要有準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型, 精確的測量 儀表和計(jì)算裝置, 而且, 模型中的系數(shù)也可能隨運(yùn)行條件而變化．

2)前饋控制是針對具體的擾動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?一種前饋控制作用只能克服一種干擾.3)屬于開環(huán)控制，對被調(diào)量無檢驗(yàn)

反饋控制的優(yōu)點(diǎn)(PID控制)：①原理簡單, 使用方便,不需知道對象的確切模型。②適應(yīng)性強(qiáng)。③魯棒性強(qiáng), 控制品質(zhì)對被控對象特性的變化不敏感

前饋控制與常規(guī)PID空制的比較：① 前饋控制比PID空制及時(shí)，能更早地校正偏差。② 前饋控制超調(diào)量小。③ 前饋控制作用時(shí)間短。靜態(tài)前饋空制除了有較高的控制精度外，還具有固有的穩(wěn)定性和很強(qiáng)的自身平衡傾向．如料液沒流量后，蒸汽也會(huì)自動(dòng)關(guān)斷．

靜態(tài)前饋控制缺點(diǎn)：① 負(fù)荷變化時(shí)都有一段動(dòng)態(tài)不平衡過程，表現(xiàn)為瞬時(shí)溫度誤差。② 如果負(fù)荷情況與當(dāng)初調(diào)整系統(tǒng)時(shí)的情況不同,就有可能出現(xiàn)殘差.可以采用前饋控制的過程的特點(diǎn)：① 擾動(dòng)通道和調(diào)節(jié)通道的傳遞函數(shù)性質(zhì)相近② 如果有純遲延，在數(shù)值上比較接近 第七章 相對增益的定義：令某一通道uj→ yi 在其它系統(tǒng)為開環(huán)時(shí)的放大系數(shù)與該通道在其它系統(tǒng)均為閉環(huán)時(shí)的放大系數(shù)之比，用λij表示。

第一放大系數(shù) pij：在其它控制量 ur(r≠j)均不變的前提下，uj 對yi 的開環(huán)增益 第二放大系數(shù) pij：在利用控制回路使其它被控量yr(r≠i)均不變的前提下，uj 對yi 的開環(huán)增益

相對增益與耦合程度：當(dāng)通道的相對增益接近于1，例如0.8< λij <1.2，則表明其它通道對該通道的關(guān)聯(lián)作用很小;無需進(jìn)行解耦系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 當(dāng)相對增益小于零或接近于零時(shí)，說明使用本通道調(diào)節(jié)器不能得到良好的控制效果。或者說，這個(gè)通道的變量選配不適當(dāng)，應(yīng)重新選擇；當(dāng)相對增益0.3＜λ＜0.7或λ＞1.5時(shí)，則表明系統(tǒng)中存在著非常嚴(yán)重的耦合。需要考慮進(jìn)行解耦設(shè)計(jì)或采用多變量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。