最新控制技术及其应用知识点归纳

控制工程必备知识点总结一、控制系统的基本概念1. 控制系统的定义和基本组成控制系统是一个通过对系统输入信号进行调节，使得系统输出信号满足特定要求的系统。

控制系统由输入、输出、反馈和控制器等基本组成部分构成。

2. 控制系统的分类控制系统根据其控制方式可以分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统只能通过输入信号来控制系统输出，而闭环控制系统可以通过反馈信号来对系统进行调节。

3. 控制系统的性能指标控制系统的性能指标包括稳定性、灵敏度、鲁棒性、动态性能等，这些指标反映了控制系统对信号变化的响应能力和稳定性。

二、控制系统的建模与分析1. 控制系统的数学模型控制系统的数学模型是控制工程的核心，它描述了系统的输入输出关系以及系统内部的动力学特性。

控制系统的数学模型可以用微分方程、差分方程、状态方程等形式进行描述。

2. 控制系统的传递函数传递函数是控制系统数学模型的一种常用表示形式，它描述了系统输入和输出之间的传输特性。

控制系统的传递函数可以通过系统的输入输出数据进行辨识或通过系统的数学模型进行求解。

3. 控制系统的频域分析频域分析是控制系统分析的重要方法之一，它将控制系统的动态响应从时域转换到频域，通过频域特性来分析控制系统的稳定性、干扰抑制能力等。

4. 控制系统的状态空间分析状态空间分析是控制系统分析与设计的另一种常用方法，它描述了系统的状态变量与输入输出变量之间的关系，并可以用于分析控制系统的稳定性、可控性和可观测性等。

5. 控制系统的稳定性分析控制系统的稳定性分析是控制工程中的重要内容，它用于评估控制系统的稳定性，并设计满足稳定性要求的控制器。

三、控制系统的设计与实现1. 控制系统的控制器设计控制系统的控制器设计是控制工程的核心内容之一，它通过对系统数学模型的分析和综合，设计出满足性能指标要求的控制器。

2. 控制系统的闭环控制闭环控制系统通过对系统的反馈信号进行处理，实现对系统输出的精确控制，提高系统的鲁棒性和鲁棒性。

先进控制知识点总结一、先进控制概述先进控制是指在现代工业自动化控制领域中，采用先进的控制方法和技术，以提高控制系统的性能和可靠性，实现更高效的生产和运营管理。

先进控制的主要目标是提高生产效率、降低能耗和减少人为干预，以实现自动化、智能化生产。

二、先进控制的主要技术1. 模型预测控制（MPC）模型预测控制是一种基于数学模型的先进控制方法，通过对系统的动态特性进行建模和预测，以实现对系统的精确控制。

MPC可以对多变量系统进行优化控制，适用于复杂的工业过程控制和优化问题。

2. 自适应控制自适应控制是一种能够实时调整控制器参数的控制方法，以适应系统参数变化和外部干扰的影响。

自适应控制可以提高系统的鲁棒性和稳定性，适用于具有不确定性和变化的控制系统。

3. 智能控制智能控制是一种应用人工智能和机器学习技术的控制方法，以实现对系统的自主学习和优化控制。

智能控制可以提高系统的适应性和灵活性，适用于复杂、非线性和不确定性系统的控制问题。

4. 优化控制优化控制是一种基于优化算法的控制方法，通过对系统的运行参数进行优化调整，以实现系统性能的最优化。

优化控制可以提高系统的效率和能耗，适用于需要进行多目标优化和约束条件管理的控制问题。

5. 多智能体协同控制多智能体协同控制是一种基于多个智能控制节点之间协同工作的控制方法，通过相互通信和协作，以实现对复杂多变量系统的分布式控制和优化。

多智能体协同控制可以提高系统的灵活性和鲁棒性，适用于大型复杂系统的控制问题。

三、先进控制在工业自动化中的应用1. 化工过程控制化工过程控制是先进控制的主要应用领域之一，通过采用模型预测控制和优化控制方法，可以实现对化工生产过程的精确控制和高效运行管理，提高生产效率和产品质量。

2. 电力系统控制电力系统控制是先进控制的另一个重要应用领域，通过采用智能控制和自适应控制方法，可以实现对电力系统的实时监测和调度控制，以提高系统的稳定性和可靠性。

3. 制造业自动化制造业自动化是先进控制的广泛应用领域之一，通过采用自适应控制和多智能体协同控制方法，可以实现对制造过程的自动化控制和智能化管理，提高生产效率和降低成本。

1、在绘图过程中，要注意元件管脚与连线的连接方式，另外，对于某些连接错误（特别是LED 以及电阻等元件的连接），电气性能检查不能发现。

2、手工布局，也就是手工将每个元件移动到合适位置。

通过元件移动来完成。

3、（2 定时器最大位数－s）×定时周期=t ，定时周期= 12/CPU 晶振频率，得到的s 需要分成高8 位和低8 位，分别放入计数器THx 和TLx 中（x 为0 或1）4、本实验使用简单的双四拍工作模式即可，这也是FAN8200 比较方便的工作方式。

只要将CE1 和CE2 分别置为高，然后IN1 和IN2 按照预定的脉冲输出，即01‐>11‐>10‐>00‐>01 这个循环构成一个方向旋转的输出脉冲，将此序列翻转，就是相反方向的输出脉冲。

5、对于直流电机来说，其转速由输入电压决定，因此具有平滑调速的效果；相比而言，交流电机的转速由交流电频率和电机结构决定，难以改变速度。

6、脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）是一种能够通过开关量输出达到模拟量输出效果的方法。

使用PWM 可以实现频率调制、电压调制等效果，并且需要的外围器件较少，特别适合于单片机控制领域。

这里只关心通过PWM 实现电压调制，从而控制直流电机转速的效果。

也称作脉宽调制调速。

PWM 的基本原理是通过输出一个很高频率的0/1 信号，其中1 的比例为δ（也叫做占空比），在外围积分元件的作用下，使得总的效果相当于输出δ×A（A 为高电平电压）的电压。

通过改变占空比就可以调整输出电压，从而达到模拟输出并控制电机转速的效果。

使用3个中断，外部中断测量转动圈数，一个时钟中断0.1ms输出01，一个时钟中断1s，计算转速并调整。

7、反馈控制的基本原理就是根据实际结果与预期结果之间的差值，来调节控制变量的值。

当实际转速高于预期转速时，我们需要减少控制变量，以降低速度；反之则需要调高控制变量。

自动控制系统基础概论热工对象动态特性常规控制规律PID控制的特点比例控制(P控制)积分控制(I控制)微分控制(D控制)控制规律的选择:单回路控制概述被控对象特性对控制质量的影响:测量元件和变送器特性对控制质量的影响调节机构特性对控制质量的影响单回路系统参数整定串级控制串级控制系统的组成(要求会画控制结构图)串级控制系统的特点串级控制系统的应用范围串级控制系统的设计原则:前馈-反馈控制概述静态前馈,动态前馈前馈-反馈控制前馈-串级控制比值控制分程控制大迟延控制系统补偿纯迟延的常规控制预估补偿控制多变量控制系统耦合程度描述解耦控制系统设计火电厂热工控制系统汽包锅炉蒸汽温度控制系统过热蒸汽温度控制再热蒸汽温度一般控制方案汽包锅炉给水控制系统概述给水流量调节方式给水控制基本方案:给水全程控制:600MW机组给水全程控制实例锅炉燃烧过程控制系统概述被控对象动态特性燃烧过程控制基本方案燃烧控制中的几个问题单元机组协调控制系统概述负荷指令处理回路正常情况下负荷指令处理异常工况下的负荷指令处理负荷指令处理回路原则性方框图机炉主控制器机炉分别控制方式机炉协调控制方式直流锅炉控制系统直流锅炉特点直流锅炉动态特性直流锅炉基本控制方案直流锅炉给水控制系统直流锅炉过热汽温控制系统自动控制系统基础概论1. 控制系统的组成与分类1. 控制系统的组成及术语控制系统的四个组成部分: 被控对象,检测变送单元,控制单元,调节机构.2. 控制系统的分类:按结构分: 单变量控制系统, 多变量控制系统按工艺参数分: 过热汽温控制系统, 主蒸汽压力控制系统按任务分: 比值控制系统, 前馈控制系统按装置分: 常规过程控制系统, 计算机控制系统按闭环分: 开环控制系统, 闭环控制系统按定值的不同分: 定值控制系统, 随动控制系统, 程序控制系统3. 过渡过程: 从扰动发生,经过调节,直到系统重新建立平衡.即系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程,即为控制系统的过渡过程.2. 控制系统的性能指标1. 衰减比和衰减率: 衡量稳定性2. 最大偏差和超调量: 衡量准确性3. 调节时间: 衡量快速性4. 余差(静态偏差): 衡量静态特性热工对象动态特性1. 有自平衡能力对象1. 一阶惯性环节:2. 一阶惯性环节加纯迟延:3. 高阶惯性环节:4. 高阶惯性环节加纯迟延:2. 无自平衡能力对象1. 积分环节:2. 积分环节加纯迟延:3. 有积分的高阶惯性环节:4. 有纯迟延和积分的高阶惯性环节:常规控制规律PID控制的特点1. 原理简单,使用方便2. 适应性强3. 鲁棒性强比例控制(P控制)1. 控制规律: ; :比例增益:比例带,工程上用来描述控制作用的强弱.比例带越大,偏差越大.2. 控制特点:动作快有差控制积分控制(I控制)1. 控制规律:; :积分时间2. 控制特点:动作不及时无差控制3. PI控制: I控制响应慢,工程上很少有单独使用,一般都是PI控制控制规律:; P控制看作粗调,I控制看作细调.控制作用具有: 比例及时作用和积分作用消除偏差的优点.4. 积分饱和及其措施:积分饱和: 积分过量,在单方面偏差信号长时间作用下,其输出达到上下限时,其执行机构无法再增大.措施: 积分分离手段: 当偏差较大时,在控制过程的开始阶段,取消积分作用,控制器按比例动作,等到被调量快要接近给定值时,才能产生积分作用,依靠积分作用消除静态偏差.微分控制(D控制)1. 控制规律: ;2. 控制特点:超前控制3. 实际微分: 为什么采用实际微分控制:理想微分物理上不可能实现避免动作频繁,影响调节元件寿命4. PD控制: 控制规律: ;扰动进入系统的位置离输出(被调量)越远,对系统工作的影响就越小.控制通道的时间常数和迟延时间对控制质量的影响前馈-串级控制的应用场景:分程控制扩大调节阀的可调比大迟延控制系统补偿纯迟延的常规控制1. 微分先行控制方案2. 中间反馈控制方案前馈解耦导前温度: 刚通过减温器之后的蒸汽温度以导前蒸汽温度为副参数,过热蒸汽温度为主参数的串级控制系统3. 过热蒸汽温度分段控制系统:1. 过热蒸汽温度分段控制系统:缺点: 当机组负荷大范围变化时,由于过热器吸热方式不同.一级减温器出口蒸汽温度降低,为保持不变,必须减少一级减温器喷水量;二级减温器出口蒸汽温度升高,因此要增加二级减温器喷水量.造成负荷变化时两级减温器喷水量相差很大,使整个过热器喷水不均匀,恶化二级喷水减温调控能力,导致二级过热器出口温度超温.2. 按温差控制的分段控制系统:与第一种方案的差别在于: 这里以二级减温器前后的温差(-)作为第一段控制系统的被调量信号送入第一段串级的主调节器PI3.当负荷增大时,主调节器PI3的设定值随之减小,这样有(-)>T0,PI3入口偏差值增大,这意味着必须增大一级喷水量才能使下降,从而使温差(-)减小.这样平衡了负荷增加时一级喷水量和二级喷水量.该方案为串级+前馈控制策略. 后屏出口过热器出口蒸汽温度设定值由两部分组成,第一部分由蒸汽流量代表的锅炉负荷经函数发生器后给出基本设定值,第二部分是运行人员可根据机组的实际运行工况在上述基本设定值的基础上手动进行设置.虽然系统是控制后屏过热器出口温度蒸汽,用蒸汽温度信号经过比例器乘以常数K后代表后屏过热器出口蒸汽温度,其原因是蒸汽温度与蒸汽温度变化方向一致;且蒸汽温度信号比蒸汽温度信号动态响应快,能提前反映扰动对蒸汽温度的影响,有利于控制系统快速消除干扰.主调节器PID1的输出与总风量,燃烧器摆角前馈信号组合构成副调节器PID2的设定值,副调节器的测量值为一级减温器出口温度.PID2输出控制一级其控制原理如下:正常情况下即当再热蒸汽温度处于设定值附近变化时,由调节器PID1改变烟气挡板开度来消除再热蒸汽温度的偏差,蒸汽流量D作为负荷前馈信号通过函数模块去直接控制烟气挡板.当的参数整定合适时,能使负荷变化时的再热蒸汽温度保持基本不变或变化很小.反向器-K用以使过热挡板与再热挡板反向动作.喷水减温调节器PID2也是以再热蒸汽温度作为被调信号,但此信号通过比例偏置器±Δ被叠加了一个负偏置信号(它的大小相当于再热蒸汽温度允许的超温限值).这样,当再热蒸汽温度正常时,调节器PID2的入口端始终只有一个负偏差信号,它使喷水阀全关.只有当再热蒸汽温度超过规定的限值时,调节器的入口偏差才会变为正,从而发出喷水减温阀开的指令,这样可防止喷水门过分频繁的动作而降低机组热经济性.2. 采用烟气再循环调节手段的再热蒸汽温度控制系统其控制原理如下:再热蒸汽温度T 在比较器Δ内与设定值(由A 产生)比较,当蒸汽温度低时,偏差值为正信号,此信号进入调节器PID1,其输出经执行器去调节烟气挡板开度,增大烟气再循环量,以控制再热蒸汽温度.在加法器2中引入了送风量信号V 作为前馈控制信号和烟气热量(烟温×烟气流量)修正信号,送风量V 反映了锅炉负荷大小,同时能提前反映蒸汽温度的变化.当V 增加时,蒸汽温度升高,相应的烟气再循环量应减少,故V 按负向送入调节器.函数模块是用来修正风量和再循环烟气量的关系的.通过乘法器由烟温信号调整再循环烟气流量.当再热蒸汽超温时,比较器输出为负值,PID1输出负信号直至关闭烟气再循环挡板,烟气再循环失去调温作用.同时,比较器的输出通过反相器- K 1,比例偏置器±Δ去喷水调节器PID2,开动喷水调节阀去控制再热蒸汽温度,蒸汽温度负偏差信号经反相器-K2去偏差报警器,实现超温报警,同时继电器打开热风门,用热风将循环烟道堵住,防止因高温炉烟倒流入再循环烟道而烧坏设备.当再热蒸汽温度恢复到设定值时,比较器输出为零,PID2关闭喷水门,偏差报警信号通过继电器关闭热风门,烟气再循环系统重新投入工作.3. 采用摆动燃烧器调节手段的再热蒸汽温度控制系统燃烧器上倾可以提高炉膛出口烟气温度,燃烧器下倾可以降低炉膛出口烟气温度.燃烧器控制系统是一个加前馈的单回路控制系统,再热蒸汽温度设定值是主蒸汽流量经函数发生器,再加操作员可调整的偏置量A构成.PID1调节器根据再热器出口蒸汽温度T与再热蒸汽温度设定值偏差来调整燃烧器摆角.为了抑制负荷扰动引起的再热蒸汽温度变化,系统引入了送风量前馈信号,该信号能反映负荷和烟气侧的变化.送风量前馈信号和反馈控制信号经加法器4共同控制燃烧器摆角.A侧再热器出口蒸汽温度和B侧再热器出口蒸汽温度各有两个测量信号,正常情况下选择A,B两侧的平均值作为燃烧器摆角控制的被调量.燃烧器摆角控制为单回路的前馈-反馈控制系统,再热器出口蒸汽温度设定值由运行人员手动给出.再热器出口蒸汽温度设定值和实际值的偏差经PID调节器后加上前馈信号分别作为燃烧器摆角的控制指令.前馈信号由蒸汽流量经函数发生器后给出.当再热蒸汽温度偏低时,燃烧器摆角向上动作;当再热蒸汽温度偏高时,燃烧器摆角向下动作. 2. 再热蒸汽温度喷水减温控制系统汽包锅炉给水控制系统给水控制任务: 使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量,维持汽包水位在规定的范围内,同时保持稳定的给水流量.对象特性: 给水流量扰动的三个体现方面:4. 虚假水位现象: 当锅炉蒸发量突然增加时,汽包水下面的气泡容积也迅速增大,即锅炉的蒸发强度增强,从而使水位升高.给水控制基本方案:1. 单冲量给水控制系统: 汽包水位和水位给定值调节的反馈控制系统某600MW发电机组给水热力系统示意图,机组配三台给水泵,其中一台容量为额定容量30%的电动给水泵,两台容量各为额定容量50%的汽动给水泵.电动给水泵一般是作为启动泵和备用泵,正常运行时用两台汽动给水泵,两台汽动给水泵由小汽轮机驱动,其转速控制由独立的小汽轮机电液控制系统(micro-electro hydraulic control system,MEH)完成,MEH系统的转速给定值是由给水控制系统设置,MEH 系统只相当于给水控制系统的执行机构.在高压加热器与省煤器之间有主给水电动截止阀、给水旁路截止阀和约15%容量的给水旁路调节阀.2. 给水控制系统1. 水位控制系统汽包水位控制系统如图所示,它是单冲量和串级三冲量两套控制系统构成,汽包水位设定值由运行人员在操作台面上手动设定.当锅炉启动或负荷小于15%额定负荷阶段,控制系统是通过调节器PID1调节给水旁路的调节阀开度来控制给水量以维持汽包水位,而此时切换器T2接Y端,通过调节器PID5调节电动给水泵的转速来维持给水泵出口母管压力与汽包压力之差.当旁路调节阀开到80%时,由SCS (Sequence control system, 顺序控制系统)完成开主给水电动阀,关旁路截止阀.当负荷在15%额定负荷以上,但小于30%额定负荷时,切换器T1接Y端,切换器T2接N端,这时汽包水位设定值的偏差经调节器PID2,并经调节器PID6控制给水泵转速来调节给水流量达到维持汽包水位目的.同时当机组负荷升至20%额定负荷时,第一台给水泵开始冲转升速.当负荷大于30%额定负荷,切换器T1接N端,给水控制切换为三冲量给水控制.汽包水位控制指令由两个串级调节器PID3和PID4根据汽包水位偏差、主给水流量和主蒸汽流量三个信号形成.水位设定值与汽包水位偏差经调节器PID3 后,加主蒸汽流量信号作为副回路PID4的设定值,副回路副参数为主给水流量,经PID运算后作为给水泵控制的设定值.当负荷大于30%额定负荷时,第一台汽动给水泵并入给水系统.当负荷达40%额定负荷时,第二台汽动给水泵开始冲转升速.当负荷达60%额定负荷时,第二台汽动给水泵并入给水系统,撤出电动给水泵,将其投入热备用.机组正常时,是通过改变两台汽动给水泵的转速来调节给水量.由于给水泵的工作特性不完全相同,为稳定各台给水泵的并列运行特性,避免发生负荷不平衡现象,设计了各给水泵出口流量调节回路,将各给水泵的出口流量和转速指令的偏差送入各给水泵调节器(PID6、 PID7 和PID8)的入口,以实现多台给水泵的输出同步功能.GAIN CHANGER & BALANCER作用是根据给水泵投入自动的数量,调整控制信号的大小.拇入自动数目越大,控制信号越小.2. 给水泵最小流量控制汽机跟随控制方式:控制特点: 锅炉侧调负荷,汽机侧调汽压. 在保证主蒸汽压力稳定的情况下,汽轮机跟随锅炉而动作.优点: 在运行中主蒸汽压力相对稳定,有利于发电机组的安全经济运行.机炉协调控制方式控制特点: 在负荷调节动态过程中,机炉协调控制可以使汽压在允许的范围内波动,这样可以充分利用锅炉蓄热,使单元机组较快适应负荷变化,同时主蒸汽压力p T的变动范围也不大,因而机组的运行工况比较稳定.调节燃料量M控制主蒸汽压力p T(或机组负荷) 调节送风量V控制过剩空气系数(烟气含氧量) 调节引风量V控制炉膛压力p汽轮机控制系统为工频电液控制系统时:另一种送风控制系统方案. 锅炉指令BD经过函数发生器f2(x)后形成一个风量指令,氧量调节器输出σ对锅炉指令BD进行修正.3. 引风控制系统: 引风控制系统的任务是保证一定的炉膛压力. 由引风量改变到炉膛压力变化其动态响应快,测量也容易,因此一般采用单回路即可.3. 燃烧控制系统基本方案锅炉指令BD作为给定值送到燃料控制系统和送风控制系统,使燃料量和送风量同时改变,使燃烧率与机组要求的燃烧率相适应,保证风量与燃料量比例变化; 同时送风量作为前馈信号通过引到引风调节器PI4,改变引风量以平衡送风量的变化,使炉膛压力p s不变或变化很小.由于所有调节器都采用PI控制规律,因此,调节过程结束时,主蒸汽压力P T,燃烧经济性指标O2和炉膛压力p s,都稳定在给定值上;而锅炉的燃料量M,送风量V和引风量V都改变到与要求的燃烧率相适应的新数值上.总燃料量(总发热量)的构成形式为其中: O为燃油量,k o为燃油发热系数,M c为总煤量,k MQ为煤发热系数.当M c不变,而煤种变化造成发热量增加时,刚开始M也不变,但随着炉膛发热量的增加,D Q增大,D Q>M,由积分器正向积分增大k MQ,使M增大,直至M=D Q3. 增益自动调整乘法器为燃料调节对象的一部分,选择合适的函数,则可以做到不管给煤机投入的台数如何,都可以保持燃料调节对象增益不变,这样就不必调整燃料调节器的控制参数了.增益调整与平衡器,就是完成该功能.4. 风煤交叉限制在机组增减负荷动态过程中,为了使燃料得到充分燃烧,需要保持一定的过量空气系数. 因此,在机组增负荷时,就要求先加风后加煤;在机组减负荷时,就要求先减煤后减风.这样就存在一个风煤交叉限制.锅炉指令BD经函数器f1(x)后转换为所需的风量,风量经函数器f2(x)转换为相应风量下的最大燃料量,燃料量经函数器后转换为该燃料量下的最小风量.当增加负荷时,锅炉指令BD增大,在原风量未变化前,低值选择器输出为原风量下的最大燃料量指令,即仍为原来锅炉指令BD.在风量侧,锅炉指令BD增大,则其对应的风量指令增大,大于原燃料量所需最小风量,经高值选择后作为给定值送至送风控制系统以增大风量.只有待风量增加后,锅炉燃料的给定值才随之增加,直到与锅炉指令BD一致.由此可见,由于高值选择器的作用,风量控制系统先于燃料控制系统动作.由于低值选择器的作用,使燃料给定值受到风量的限制,燃料控制系统要等风量增加后再增加燃料量.同理,减负荷时,由于低值选择器的作用,燃料给定值先减少.由于高值选择器的作用,使风量给定值受到燃料量限制,风量控制系统要等待燃料量降低后再减少风量.上图为煤粉锅炉燃料系统的一般控制方案.其中虚框1的功能是完成总燃料量(发热量)的测量与修正.虚框2的功能是燃料侧的风煤交叉限制.5. 风机调节本节下略单元机组协调控制系统概述1. 单元机组协调控制系统的基本组成2. 机组负荷控制系统被控对象动态特性3. 机组负荷控制系统被控对象动态特性1. 单元机组动态特性:当汽轮机调门开度动作时,被调量p E和p T的响应都很快,即热惯性小.当锅炉燃烧率改变时,被调量p E和p T的响应都很快,即热惯性小.2. 负荷控制系统被控对象动态特性1. 机组主机,主要辅机或设备的故障原因有两类跳闸或切除,这类故障的来源是明确的,可根据切投状况加以确定工作异常,其故障来源是不明确的,无法直接确定,只能通过测量有关运行参数的偏差间接确定.2. 对机组实际负荷指令的处理方法有四种: 负荷返回RB, 快速负荷切断FCB, 负荷闭锁增/减BI/BD, 负荷迫升/迫降RU/RD. 其中,负荷返回RB和快速负荷切断FCB是处理第一类故障的;负荷闭锁增/减BI/BD 和负荷迫升/迫降RU/RD是处理第二类故障的.1. 负荷返回RB负荷返回回路具有两个主要功能: 计算机组的最大可能出力值;规定机组的负荷返回速率.发电机组负荷返回回路的设计方案: 该机组主要选择送风机,引风机,一次风机,汽动给水泵,电动给水泵及空气预热器为负荷返回监测设备.当其中设备因故跳闸,则发出负荷返回请求,同时计算出负荷返回速率.RB目标值和RB返回速率送到如图13-9所示的负荷指令处理回路中去.2. 负荷快速切断FCB当机组突然与电网解列,或发电机,汽轮机跳闸时,快速切断负荷指令,实现机组快速甩负荷.主机跳闸的负荷快速切断通常考虑两种情况: 一种是送电负荷跳闸,机组仍维持厂用电运行,即不停机不停炉; 另一种是发电机跳闸,汽轮机跳闸,由旁路系统维持锅炉继续运行,即停机不停炉.负荷指令应快速切到0（锅炉仍维持最小负荷运行).负荷快速切断回路的功能与实现和负荷返回回路相似.只不过减负荷的速率要大得多.3. 负荷闭锁增/减BI/BD当机组在运行过程中,如果出现下述任一种情况:任一主要辅机已工作在极限状态,比如给风机等工作在最大极限状态燃料量,空气量,给水流量等任一运行参数与其给定值的偏差已超出规定限值.认为设备工作异常,出现故障.该回路就对实际负荷指令加以限制,即不让机组实际负荷指令朝着超越工作极限或扩大偏差的方向进一步变化,直至偏差回到规定限值内才解除闭锁.4. 负荷迫升/迫降RU/RD对于第二类故障,采取负荷闭锁增/减BI/BD措施是机组安全运行的第一道防线.当采用BI/BD措施后,监测的燃料量,空气量,给水流量等运行参数中的任一参数依然偏差增大,这样需采取进一步措施,使负荷实际负荷指令减小/增大,直到偏差回到允许范围内.从而达到缩小故障危害的目的.这就是实际负荷指令的迫升/迫降RU/RD,负荷迫升/迫降是机组安全运行的第二道防线.负荷指令处理回路原则性方框图该负荷指令处理回路功能的1原则性框图,是在正常工况下符合指令处理原则性方案上,添加了异常工况下相应负荷指令处理功能.锅炉跟随方式在大型单元机组负荷控制中只是作为一种辅助运行方式.一般当锅炉侧正常,机组输出电功率因汽轮机侧的原因而受到限制时,如汽轮机侧的主、辅机或控制系统故障,汽轮机控制系统处2. 汽轮机跟随方式机组负荷响应速度慢,不利于带变动负荷和参加电网调频.这种负荷控制方式适用于带基本负荷的单为了克服正反馈,应以汽轮机的能量需求信号而不是实际的消耗能量信号作为对锅炉的能量要求信号,即应以蒸汽流量的需求（称为目标蒸汽流量）而不是实际蒸汽流量作为锅炉的前馈控制信号.为此必须对p1进行修正,以形成目标蒸汽流量信号.直流锅炉控制系统上面两种控制方案均没有考虑过热汽温对燃料量和给水流量的动态响应时间差异,,会造成燃水比的动态不匹配,使得过热汽温波动大.为此提出一种燃料-给水控制原则性方案:可以选择锅炉受热面中间位置某点蒸汽温度(又称为中间点温度或微过热温度)作为燃水比是否适当的信号.这是一个前馈-串级调节系统,副调节器PID2输出为给水流量控制指令,通过控制给水泵的转速使得锅炉总给水流量等于给水给定值,以保持合适的燃水比.主调节器PID1以中间点温度为被调量,其输出按锅炉指令BD形成的给水流量基本指令进行校正,以控制锅炉中间点汽温在适当范围内.控制系统可分同负荷下的分离器出口焓值给定值.焓值给定值加上PID1输出的校正信号构成给定值SP2,由分离器出口压力和温度经焓值计算模块算出分离器出口焓值,该出口焓值与给定值SP2的偏差经调节器PID2 进行PID运算后,作为校正信号,对给水基本指令进行燃水比校正. 调节器PID3的给定值SP3是由,锅炉指令BD指令给出的给水流量基本指令加上调节器PID2输出的校正信号构成.调节器PID3根据锅炉总给水流最与流量给定值SP3的偏差进行PID运算,输出作为给水流量控制指令调节给水泵转速来满足机组负荷变化对锅炉总给水流量的需求.3. 采用焓增信号的给水控制方案在上图所示的给水控制系统中,由调节器PID3根据给定值SP3与省煤器入口给水流量(锅炉给水流量)的偏差向给水泵控制回路发出给水流量控制指令,在给水泵控制回路中,通过调节给水泵转速来实现调节给水流量的要求.在此重点分析给水流量给定值SP3的形成.当锅炉负荷在35%~ 100%MCR范围内,没有循环水流量和省煤器入口最小流量限制时,省煤器入口给水流量(锅炉给水流量)给定值SP3为水吸收的热量焓增焓增修正其中的水吸收的热量和焓增如图所示给出.。

控制工程基础应掌握的重要知识点控制工程是一门研究控制系统及其应用的理论和方法的学科。

其核心任务是通过对被控对象以及环境的监测和测量，对系统进行控制和调节，以达到预期的控制效果。

以下是控制工程基础中应掌握的重要知识点：1.连续系统与离散系统：控制系统可以分为连续系统和离散系统。

连续系统是指系统变量是连续变化的，通常使用微分方程描述。

离散系统是指系统变量是离散变化的，通常使用差分方程描述。

掌握连续系统与离散系统的建模与分析方法是控制工程的基础。

2.传递函数与状态空间模型：传递函数描述了系统输入与输出之间的关系，是一个复频域函数。

状态空间模型则是通过描述系统的状态量对时间的导数来建模。

掌握传递函数的提取与描述以及状态空间模型的建立与分析方法是进行系统分析与控制设计的基础。

3.控制系统的基本性能指标：控制系统的基本性能指标包括稳定性、快速性、精确性和抗干扰性。

稳定性是系统在受到干扰或参数变化时保持状态有界的能力；快速性是系统输出快速收敛到期望值的能力；精确性是系统输出与期望值之间的偏差大小；抗干扰性是系统对干扰的敏感性。

掌握这些性能指标的衡量方法是控制系统设计的基础。

4.反馈控制原理：反馈控制是一种常用的控制方式，通过对系统输出进行测量并与期望输出进行比较，根据差值来修正输入以调节系统行为。

掌握反馈控制的原理，包括比例控制、积分控制和微分控制的组合应用是进行控制系统设计和分析的关键。

5.PID控制器：PID控制器是一种基于比例、积分和微分操作的控制器。

它能够通过调整三个参数来适应不同的系统需要，并具有较好的稳定性和快速性能。

掌握PID控制器的设计和调节方法是控制工程的重要内容。

6.控制系统的稳定性分析与设计：稳定性是控制系统的基本要求。

控制系统的稳定性分析包括对开环传递函数的极点位置、稳定裕量、相角裕量等指标的评估。

稳定性设计则是通过修改系统参数或者设计合适的控制器来保证系统的稳定性。

掌握稳定性分析与设计的方法是进行控制系统设计的重要基础。

控制工程基础知识点总结
嗨呀，今儿个咱就来好好唠唠这控制工程基础的知识点！
先来说说控制系统吧，就好比一辆汽车，发动机就是控制系统的核心呀。

比如说你开车的时候，踩油门让车速变快，这就是你给系统输入了一个信号，然后车子根据这个信号做出反应。

这不就跟控制系统一个道理嘛！
反馈控制也是超重要的呢！想象一下，你在射箭，你得不断根据箭的落点来调整自己的姿势和力度，这就是反馈呀。

就像在一个大工厂里，通过各种传感器收集信息，然后根据这些反馈来调整生产过程，让一切都在掌控之中！
还有开环控制，哎，这就像你闭着眼睛扔飞镖，可不知道扔得准不准。

在一些简单的情况下，开环控制就能搞定，但要是要求高一点，那还是得靠反馈控制呀。

稳定性呢，就跟盖房子一样，要是根基不稳，那房子不就摇摇欲坠啦？控制系统也得稳定，不然一会儿好一会儿坏的，可不得乱套嘛。

咱再聊聊系统的模型。

这可是个很关键的东西，就像给系统画了一幅画像。

通过模型，咱能更好地理解系统的行为。

比如说，研究一个电路系统，建立模型之后就能清楚知道电流电压咋变化的啦。

控制工程基础知识点那可真是多了去了，每一个都很重要嘞！咱可得好好掌握呀，这对咱以后搞工程、搞设计那可都是宝贝呀！哥们儿，你说是不是这么个理儿？咱可得把这些知识点都装进脑袋里，让咱在这控制工程的道路上越走越顺，越走越远呀！
我的观点结论就是：控制工程基础知识点无比重要，掌握了它们，我们才能在相关领域游刃有余！。

控制学科知识点总结控制工程学科是一门研究如何设计、分析和控制动态系统的学科，它广泛应用于工业自动化、航空航天、电力系统、交通运输等领域。

控制工程是一门交叉学科，涉及数学、物理、计算机科学和工程学等多个领域。

本文将从控制系统的基本概念、控制器的设计、稳定性分析和控制系统优化等方面对控制学科的知识点进行总结。

一、控制系统的基本概念1.1 控制系统的定义控制系统是指以一定的规律控制某一对象达到既定的性能要求，使系统在一定的环境条件下按照要求运动和工作。

1.2 控制系统的组成控制系统由输入、输出和反馈组成。

其中，输入是指控制系统的输入量，例如控制器的控制信号；输出是指控制系统的输出量，例如被控对象的运动状态；反馈是指将被控对象的输出量转换成控制系统的输入量，以实现控制系统的闭环控制。

1.3 控制系统的分类控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统是指控制对象和被控对象之间没有反馈信号，闭环控制系统是指控制对象和被控对象之间有反馈信号。

1.4 控制系统的性能指标控制系统的性能指标包括稳定性、精度、快速性和鲁棒性。

其中，稳定性是指控制系统在外部干扰和参数变化下保持稳定；精度是指控制系统的输出量与参考输入量之间的偏差；快速性是指控制系统的响应速度；鲁棒性是指控制系统对参数变化和扰动的抗干扰能力。

1.5 控制系统的数学建模控制系统的数学建模是指用数学方法描述控制系统的结构和运动规律。

常见的控制系统数学模型包括微分方程模型、状态空间模型和传递函数模型。

二、控制器的设计2.1 控制器的基本类型控制器根据其控制方式可分为比例控制器、积分控制器、微分控制器和比例积分微分（PID）控制器。

其中，比例控制器根据误差大小控制输出量；积分控制器根据误差的累积控制输出量；微分控制器根据误差的变化率控制输出量；PID控制器综合考虑了误差、误差积分和误差微分来控制输出量。

2.2 控制器的设计方法控制器的设计方法包括经验法、试错法、校正法和数学分析法。

天津市考研控制科学与工程复习资料控制理论与技术要点归纳控制科学与工程是一门研究系统稳定性、可控性和最优性等问题的学科，它在现代工程技术和管理中起着至关重要的作用。

为了帮助天津市考研学生更好地掌握控制科学与工程的核心要点，以下是一些控制理论与技术的要点归纳。

一、控制系统基本概念1. 控制系统定义：控制系统是由输入信号、输出信号和系统的数学模型组成的，用于调节和控制指定物理量或过程变量的系统。

2. 开环控制和闭环控制：开环控制是指输出不受反馈信号影响的控制方式，闭环控制则是根据反馈信号来修正输出信号的控制方式。

3. 系统传递函数：用于描述系统输入与输出关系的函数，通常采用拉普拉斯变换表示。

二、控制系统模型1. 时域模型：表示系统输入和输出之间关系的微分方程或差分方程模型。

2. 频域模型：通过对时域模型进行拉普拉斯变换得到的传递函数模型。

3. 状态空间模型：通过描述系统状态和状态方程的模型，常用于多输入多输出系统的分析与设计。

三、控制系统稳定性分析1. 稳定性定义：系统在无穷远处的输出是否有界决定了系统的稳定性，稳定性分析主要关注系统的输入和输出稳定性。

2. 动态稳定性分析：研究系统在输入发生变化时，输出是否趋向于稳定的过程。

3. 静态稳定性分析：研究系统在输入不变的情况下，输出是否保持稳定的过程。

4. 时域法和频域法：稳定性分析可以通过时域法和频域法两种不同的方法进行。

四、经典控制理论与技术1. 比例控制、积分控制和微分控制：PID控制器是最常用的经典控制器，它是由比例控制、积分控制和微分控制三个部分组成的。

2. 根轨迹分析方法：通过绘制系统传递函数的极点和零点对应的运动轨迹进行系统稳定性分析。

3. 频率响应分析方法：通过绘制系统传递函数在频域的幅度和相位特性曲线进行系统稳定性分析。

4. 级联控制和反馈控制：级联控制是指将两个或多个控制回路串联起来，形成一个闭环控制系统；反馈控制是指将系统输出信号作为控制器输入信号的一部分。

现代控制知识点总结在现代化的工业生产和自动化系统中，控制技术扮演着至关重要的角色。

控制技术的发展不断推动着生产系统的智能化、高效化和自动化。

本文将从控制理论、控制系统的组成、控制器的类型、现代控制技术等方面对现代控制知识点进行总结。

一、控制理论控制理论是现代控制的基础，它主要研究控制系统的设计、分析和优化。

在控制理论中，最经典的理论是PID控制器（比例、积分、微分控制器）。

PID控制器基于误差信号的比例、积分和微分来调节控制变量，它的简单结构和良好的稳定性使得它在工业控制中得到广泛应用。

除了PID控制器，控制理论中还有模糊控制、神经网络控制、模型预测控制等现代控制技术。

这些技术通过不同的控制策略和算法来实现对复杂、非线性的系统控制，提高了控制系统的性能和效率。

二、控制系统的组成控制系统是由传感器、执行器、控制器和执行对象组成的。

传感器用于采集控制对象的状态信息，将其转换为电信号送入控制器；执行器根据控制器的指令控制执行对象的动作；控制器是整个系统的核心部件，它根据传感器反馈的信息计算出控制信号，并将其送至执行器。

控制系统的组成非常复杂，不同的控制系统需要不同的传感器、执行器和控制器来实现。

在现代工业生产中，控制系统的组成将更加多样化和复杂化，需要运用各种现代控制技术来实现对各种复杂对象的控制。

三、控制器的类型控制器是控制系统的核心部件，它按照控制对象的状态信息，计算出控制信号来实现对执行对象的控制。

根据其控制策略和算法的不同，控制器主要有以下几种类型：1. 开环控制器：开环控制器没有反馈环节，它根据固定的控制规律来生成控制信号。

开环控制器简单、成本低，但不能对外界的干扰进行修正，容易受到外界因素的影响。

2. 闭环控制器：闭环控制器有反馈环节，它根据传感器反馈的信息进行计算和修正，实现对控制对象的精确控制。

闭环控制器有PID控制器、模糊控制器、神经网络控制器等。

3. 数字控制器：数字控制器是一种基于数字信号处理的控制器，它使用数字信号进行控制计算和处理，能够实现对非线性、复杂系统的控制，并且具有较强的抗干扰能力和精确性。

智能控制知识点总结一、智能控制的基本概念1.1智能控制的定义智能控制是一种使用人工智能、模糊逻辑、神经网络等技术的控制方法。

它能够根据环境变化和系统状态自动调整控制系统的参数，以实现更加精确和高效的控制。

1.2智能控制的特点智能控制系统具有自适应性、自学习性、自组织性等特点，能够根据系统运行的实际情况自动进行调整和优化，具有较高的智能化水平。

1.3智能控制的基本原理智能控制系统基于人工智能、模糊逻辑、神经网络等技术，通过对系统的建模和分析，以及对系统状态和环境变化的监测和预测，实现自动化控制。

二、智能控制的主要技术2.1人工智能技术在智能控制中的应用人工智能技术在智能控制中的应用主要包括专家系统、模糊逻辑和遗传算法等。

专家系统通过对专家知识的模拟和应用，能够实现对复杂系统的智能控制。

模糊逻辑通过对模糊概念的建模和应用，能够处理系统的不确定性和模糊性。

遗传算法通过模拟自然界的进化过程，能够实现对控制系统的优化。

2.2神经网络技术在智能控制中的应用神经网络技术通过对生物神经系统的模拟和应用，能够实现对系统的学习和优化。

神经网络能够通过学习来适应系统的变化，从而实现更加智能化的控制。

2.3嵌入式系统技术在智能控制中的应用嵌入式系统技术通过将控制算法和硬件系统集成在一起，能够实现对系统的实时控制。

嵌入式系统能够快速响应系统的变化，实现对系统的高效控制。

2.4大数据和云计算技术在智能控制中的应用大数据和云计算技术能够对系统的运行数据进行收集和分析，对系统的状态进行监测和预测，从而实现更加智能化的控制。

2.5物联网技术在智能控制中的应用物联网技术能够实现设备之间的智能连接和通信，从而实现对设备的远程监控和控制，实现对系统的智能化管理。

三、智能控制的应用领域3.1生产制造领域在生产制造领域，智能控制系统能够实现对生产过程的自动化控制和优化，提高生产效率和产品质量。

3.2交通运输领域在交通运输领域，智能控制系统能够实现对交通信号的智能化控制，优化交通流量，减少交通拥堵。

控制原理知识点大纲总结
一、控制系统的基本概念
1. 控制系统的定义和分类
2. 控制系统的基本组成
3. 控制系统的主要特点
二、控制系统的数学模型
1. 控制系统的状态空间描述
2. 控制系统的传递函数描述
3. 控制系统的稳定性分析
三、控制系统的性能指标
1. 控制系统的稳定性
2. 控制系统的灵敏度
3. 控制系统的动态性能
4. 控制系统的稳态误差
四、控制系统的设计方法
1. 控制系统的校正
2. 控制系统的偏差
3. 控制系统的反馈
4. 控制系统的前馈
五、控制系统的控制器
1. 比例-积分-微分（PID）控制器
2. 模糊控制器
3. 自适应控制器
4. 智能控制器
六、控制系统的校正与调节
1. 控制系统的校正方法
2. 控制系统的调节方法
3. 控制系统的校正与调节的实用方法
七、控制系统的应用领域
1. 工业控制系统
2. 交通控制系统
3. 航空航天控制系统
4. 自动化系统
八、控制系统的发展趋势
1. 控制系统的智能化
2. 控制系统的网络化
3. 控制系统的集成化
4. 控制系统的开放化
以上是控制原理知识点的大纲总结，希望对你的学习有所帮助。

现代控制理论知识点归纳现代控制理论是指20世纪后半叶发展起来的控制理论，其主要特点是运用数学、电子和计算机等高科技手段解决实际控制问题，在控制理论研究和应用方面取得了巨大成就。

本文将对现代控制理论的知识点进行归纳，以便更好地理解和掌握该学科。

1. 控制系统的基本概念。

控制系统指通过对被控对象施加控制以达到预期目的的系统，由输入信号、控制器、被控对象和输出信号组成。

其中输入信号指控制器对被控对象的输入，包括指令信号、干扰信号和噪声信号；控制器是控制系统的核心，通常使用反馈控制器、前馈控制器和组合控制器等；被控对象是控制系统中被控制的对象，包括机械系统、电力系统、化学系统等；输出信号是被控对象的响应信号，可分析其稳定性、动态性能和鲁棒性等。

2. 系统建模和分析。

将实际控制系统抽象为数学模型是现代控制理论的基础。

系统建模的方法包括基于物理原理的建模、基于经验的建模和基于统计学的建模等。

针对特定的控制问题可采用不同的建模方法。

系统的分析包括稳定性分析、动态性能分析和鲁棒性分析等。

稳定性是控制系统的基本要求，通过判断系统是否稳定可以避免系统崩溃或振荡。

动态性能是指控制系统对输入信号的响应能力，包括动态误差、响应时间、超调量等性能指标。

鲁棒性是指控制系统对参数变化或外界干扰的鲁棒性，越强的控制系统对各种不确定因素的适应能力越强。

3. 控制器设计。

现代控制理论的目的是设计出满足控制要求的控制器，设计控制器的方法包括传统方法和现代方法。

传统方法是指使用PID控制器、状态反馈控制器、最优控制器等传统方法设计控制器。

现代方法是指使用神经网络、模糊控制、滑动模式控制等现代方法设计控制器。

设计控制器需要综合考虑系统的稳定性、动态性能和鲁棒性等因素。

4. 联合控制系统。

现代控制理论还涉及联合控制系统的研究，即将机械、电气、电子、计算机等多方面因素融合在一起，实现更加复杂的控制任务。

联合控制系统的研究需要考虑各种子系统之间的协同和交互作用，同时要保证系统的稳定性和鲁棒性。

电气与控制技术的知识点汇总电气与控制技术是现代工程领域中一个重要的技术领域，它涵盖了电气系统、控制系统、自动化技术等多个方面，为各种工业设备、电力系统、交通运输系统、通信系统等提供了稳定可靠的电气能源和智能化的控制系统。

以下是关于电气与控制技术的知识点汇总。

一、电气技术知识点1. 电路理论：包括电压、电流、电阻、电功率等基本理论知识，以及欧姆定律、基尔霍夫定律、戴维宾定律等电路分析方法。

2. 电机原理：涉及各种类型的电机，如直流电机、交流电机、同步电机、异步电机等，以及电机的工作原理、结构特点、性能参数等。

3. 电气设备：包括断路器、接触器、继电器、变压器、发电机、变频器等电气设备的分类、特点和应用。

4. 电力系统：涉及发电、输电、配电等方面，包括发电站、变电站、电网结构、电能质量、电能计量等内容。

二、控制技术知识点1. 控制原理：包括控制系统的基本组成、闭环控制、开环控制、反馈控制等基本原理。

2. PLC技术：涉及可编程逻辑控制器的基本结构、工作原理、编程方法、应用案例等内容。

3. 自动化技术：包括自动化系统、传感器、执行器、工业机器人等自动化设备的应用与发展趋势。

4. 工业控制网络：涉及现代工业控制系统中常用的网络通信协议、通讯接口、数据传输安全等内容。

三、电气与控制技术的应用1. 工业自动化：电气与控制技术在制造业中的应用，包括自动化生产线、智能仓储、柔性制造系统等。

2. 智能建筑：包括建筑电气系统、智能家居、智能楼宇管理系统等应用。

3. 电力系统优化：利用电气与控制技术对电力系统进行优化调度、智能配电、电能监测等。

4. 智能交通：利用电气与控制技术实现智能交通信号灯、智能交通管理系统、智能交通仿真等。

四、电气与控制技术的发展趋势1. 智能化：随着人工智能、大数据等技术的发展，电气与控制技术向智能化方向发展，实现设备、系统的智能优化控制。

2. 网络化：工业互联网的兴起使得电气与控制技术向数字化、网络化方向发展，实现设备之间的互联互通。

第一章1、输入-输出描述:通过建立系统输入输出间的数学关系来描述系统特性。

含：传递函数、微分方程（外部描述）2、状态空间描述通过建立状态（能够完善描述系统行为的内部变量）和系统输入输出间的数学关系来描述系统行为。

3、limg ij (s)=c,真有理分式c ≠0的常数，严格真有理分式c=0，非真有理分式c=∞4、输入输出描述局限性：a 、非零初始条件无法使用，b 、不能揭示全部内部行为。

5、状态变量的选取：a 、n 个线性无关的量，b 、不唯一，c 、输出量可作状态变量，d 、输入量不允许做状态变量，e 、有时不可测量，f 、必须是时间域的。

6、求状态空间描述的传递函数矩阵：G(s)=C(sI-A)-1B+D7、输入-输出描述——>状态空间描述（中间变量法）8、化对角规范形的条件：系统矩阵A 的n 个特征值λ1，λ2，…, λn 两两互异，或当系统矩阵A 的n 个特征向量线性无关。

9、*x =Ax+Bu *x =A x +B u A =P -1AP B =P -1B *x =P -1*x x =P -1x u =u 10、代数重数σi ：同为λi 的特征值的个数，也为所有属于 λi 的约当小块的阶数之和。

几何重数αi ：λi 对应的约当小块个数，也是λi 对应线性相关特征向量个数。

11、组合系统状态空间描述：a 、并联：]*1111*222211212200[]x x B A u A x B x x y C C D D u x ⎧⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎪⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎪⎢⎥⎣⎦⎪⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎨⎪⎡⎤⎪⎡=++⎢⎥⎣⎪⎣⎦⎩，1()()N i i G s G s ==∑b 、串联：]()*1111*221221212122120x A x B u A B C x B D x x y D C C D D u x ⎧⎡⎤⎡⎡⎤⎡⎤⎤⎪⎢⎥=+⎢⎢⎥⎢⎥⎥⎪⎢⎥⎦⎪⎣⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎨⎪⎡⎤⎪⎡=+⎢⎥⎣⎪⎣⎦⎩，11()()()...()N N G s G s G s G s -=c 、反馈：1121()()[()()]G s G s I G s G s -=+第二章1、求e At :a 、化对角线线规范形法，b 、拉普拉斯法2、由*x =Ax+Bu y=Cx+Du 求 x(t)=e At x 0+∫e A(t-τ)Bu(τ) d τ,(t ≥0) 第三章1、能控性：如果存在一个不受约束的控制作用u(t)在有限时间间隔t0-tf 内，能使系统从任意初始状态x(t0)转移到任意预期的终端状态x(tf)，则称状态x(t0)是能控的，若系统的所有状态x(t0)都是能控的，则称系统是状态完全能控的。

1计算机控制系统就是利用计算机（简称工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统。

1、计算机控制系统的工作原理：1）实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。

2）实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。

3）实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

3 工业PC机(IPC)与PC机的差别：1. 将大母板变成通用底板总线插座；2. 将母板分成几块PC插件（CPU板、存储器板等）；3. 将普通电源变成工业电源；4. 密封机箱，内部正压送风；5. 工业应用软件。

2、一个在线的系统部一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是在线系统。

因为在线采集的数据不一定在当时就进行处理。

3、常用的计算机控制系统主机：可编程序控制器（PC）、工控机（IPC）、单片机、DSP、智能调节器4、工业控制机：（1）硬件组成主机板、内部总线和外部总线、人机接口、磁盘系统、通信接口、输入输出通道（2）软件组成系统软件包括实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序，Windows等系统软件。

5、计算机控制系统典型型式1）操作指导控制系统特点：优点是机构简单，控制灵活和安全。

缺点是要由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。

2）直接数字控制（DDC）Direct Digital Control系统特点：闭环控制，实时性好，可靠性高，可控多个回路。

3）监督控制系统（SCC）Supe rvisory Computer ControlSCC+模拟调节器的控制系统SCC+DDC的分级控制系统。

4）集散控制系统（DCS）结构模式为“操作站—控制站—现场仪表”5）现场总线控制系统（FCS）结构模式为“操作站—现场总线只能仪表”6）综合自动化系统1计算机集成制造系统（CIMS）2计算机集成过程系统（CIPS）企业资源信息管理系统（ERP）、生产执行系统（MES）和生产过程控制系统（PCS）构成的3层结构，已成为综合自动化系统的整体解决方案。

控制与设计知识点归纳《控制与设计》知识点一：控制的手段与应用1.控制的手段⑴控制的含义：案例分析：大禹治水P96人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。

理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。

例如：人力三轮车转弯过程中的方向控制问题，其控制的对象就是人力三轮车，控制的目的是为了改变三轮车行驶的方向，控制的手段是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮。

⑵控制的手段：控制的实现需要通过一定的手段。

从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。

人工控制是在人的直接干预和全程干预下进行的。

人工控制又称手动控制。

自动控制是指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。

按执行部件的不同，控制可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。

案例分析：从手摇扇到空调器P982.控制的应用控制应用到生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之满足人们的需要。

生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制，控制在生产中得到了极为广泛的应用。

控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。

《控制与设计》知识点二、控制系统的工作过程与方式1.控制系统案例分析：自行车行驶的速度控制的实现P102案例分析：电风扇的风速控制的实现P102任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。

一般的控制过程都有一个输入和一个输出，控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。

控制系统一般分为开环控制系统和闭环控制系统。

2.开环控制系统控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统为开环控制系统。

开环控制系统在日常生活中用途很广。

如十字路口的红绿灯定时控制系统、楼宇的防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统等。

案例分析：自动门的控制系统P103在控制系统中，为了分析的方便，常采用方框来表示系统的环节，用单向信号线来表示系统信号传递的方向，这种图称为控制系统的方框图，它表示了系统的各个环节在系统中的位置、功能和相互之间的关系。

第一章现代用于信息交流的三大网络是电信网、电视网、运算机网络。

运算机网络形成与进展的阶段：第1阶段运算机技术与通信技术相结合，形成运算机网络雏形。

从严格意义上讲，这时的系统不能算运算机网络，系统中只有一台运算机，终端不具有自主处置能力；第2阶段完成网络体系结构与协议研究，形成运算机网络。

形成ARPA 网、公共数据网PDN（Public Data Network）、局部网络LN（Local Network），提出不同的网络体系结构和协议，如IBM的SNA（System Network Architecture）、DEC的DNA （Digital Network Architecture ）；第3阶段加速网络体系结构与协议国际标准化的研究与应用。

国际标准化组织ISO于1984年公布ISO/IEC7498国际标准，即开放系统互联参考模型OSI RM （Open System Interconnection Reference Model）；第4阶段各类类型的网络全面互联，并向宽带化、高速化、智能化方向进展。

运算机网络的概念：将地理位置不同而且具有独建功能的多个运算机系统通过通信线路和通信设备彼此连接在一路，由网络操作系统网络协议软件进行管理，以实现资源共享和彼此通信的系统。

运算机网络成立的主要目的是资源共享。

运算机网络中的运算机具有自治特点。

网络中的运算机都要遵循统一的网络协议。

运算机网络的结构与组成：从逻辑上能够分为资源子网和通信子网，别离实现数据处置和数据通信两个大体功能。

资源子网是网络中面向数据处置的资源集合，主要由主运算机系统、终端及各类软件资源和数据资源组成，负责全网的数据处置业务，向网络用户提供各类资源和网络服务。

通信子网是网络中面向数据传输或数据通信的部份资源集合，包括传输线路、网络通信控制处置机与其他通信设备，主要完成整个网络的数据传输、存储转发等功能。

运算机网络拓扑结构：星型拓扑结构、环型拓扑结构、总线型拓扑结构、树型拓扑结构、网型拓扑结构。