热工过程自动控制

1.被控量：系统中被控参数2.被控对象：被控制得装置3.扰动：影响被控参数的因素4.给定值：根据生产要求被调量规定值5.调节机构：在调节作用下用来改编进入被控对象物质货能量的装置6.系统方框图可以由环节机构构成，一个复杂的控制系统由串并联和反馈连接构成7.自控系统分类：所要控制变量类型，新号传递路径，系统功用8.衡量一个控制系统的质量评定通过：稳定性、准确性、快速性9.稳定性一般用衰减率品质指标反映Ψ=1非周期；Ψ=0等幅振荡；0<Ψ<1衰减振荡；Ψ<0渐扩振荡调节过程；最佳0.75~0.910.动态偏差：T→∞时偏差大小；静态偏差：系统在过渡过程e（t）的最大值11.快速性评定：系统调节时间，受扰动后从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态所需时间12.描写有无自平衡能力对象动态特性参数：有3个，无2个13.热工过程对象特点:是一个不振荡环节常用飞升曲线法一般多输入对象一定延迟和惯性14.控制系统设计任务：分析对象特点选择合适调节器整定合适相关参数15.飞升曲线：常用输入信号是阶跃信号，在阶跃输入下得到对象的阶跃响应曲线；分有自平衡和无两种16.飞升曲线特征参数：有自平衡，延迟时间τ、自平衡系数ρ、时间常数Tc、飞升速度ε；无自平衡，飞升速度ε、响应时间Ta、延迟时间τ17.飞升曲线转换成传递函数常用方法：切线法和两点法18.三种基本调节规律：比例、积分、微分比例：使调节器中调节量M与偏差e成比例保证过程稳定性积分：变化速度与偏差，保证无差运动微分：调节量与偏差e的变化速度成比例，无动态偏差19.四种热工过程自动控制中采用的工业调节器：P：只能保证过程稳定性，不能保证无差运动和无动态偏差PI：能保证稳定性和无差运动，不能无动态偏差PD：能稳定性和无动态偏差，不能无差运动PID：都能保证20.积微分对调节系统稳定性、静动态偏差影响：积分作用越大系统越不稳定，适当微分作用可提高稳定性21.单回路调节系统整定方法：计算、图表、实验；实验整定法：临界比例带、衰减曲线22.工业调节器从实现方式上分：模拟、数字模拟：通过电容、电阻、放大器组成电路来调节，采用惯性环节反馈，可实现PD调节，采用实际微分环节反馈可实现PI调节数字：通过计算机编程实现；能实现复杂控制规律的控制、有很快计算时间，以及分时控制能力，可实现多回路控制、具有很强灵活性、还克实现监控数据采集数字显示等、系统维护简单可靠性高23.采用惯性环节反馈可实现PD调节，实际微分PI24.A/D转换器作用：将模拟信号转换为数字信号25.作为被控对象，温度和流量相比，温度>流量26.常用数字滤波方法：平均、一介惯性；中值滤波适用于迅速过程参数平均值滤波：算数，加板，去极值27.采样开关：实现采样动作的装置；零阶保持器：数字信号恢复为模拟信号最常见的装置28.PID调节规律的数字算法常用法：位置、增量式、速度式29.改进算法：带有死区、积分分离、不完全微分、带有一阶滤波器（+的PID控制）30.DCS：集散控制系统，一种从为处理器为基础的分散型综合控制系统设计理念：集中管理，分散控制特点：自治性、协调性、友好性、扩展性、可靠性组成：操作管理：工程师站、操作员站、显示设置；通讯系统：计算机网络；分散控制：现场控制站、过程监测站31.DCS层次化结构：管理级、监控级、控制级、现场级现场：传感器、变速器、交换器控制：过程控制站、数据采集站监控：操作员站、工程师站32.DCS网络拓扑结构种类：星形、环形、总线形、树形星形：以中央结点为中心与各个结点连接而成，各结点与中央结点通过点到点方式连接，中央结点可直接与从结点连接环形：在网络中各结点通过环路接口连载一条守卫相接的闭合环形通信线路中；结点多影响传输效率，一个站故障影响整个，封闭环不易扩张总线形：比较简单的结构，采用一根中央主点缆称为公共总线的传输介质，各节点直接与总线相连接，信息沿总线介质逐个结点地传播树形：网在总线型网络上加分支形成，传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，通信线路短，网络成本低33.集散控制系统中传输介质性能：双绞线<同轴电缆<光缆34.为了便于实现网络标准化，国际标准化组织提出：ISO/OSI模型分层：物理，链路，网络，传输，会话，表示，应用最底层物理层最高层应用层35.现场总线：测量和控制机器间的数字通讯为主的网络；总线技术发展离不开智能仪表的进步计算机先进过程控制系统主要包括：专家系统。

《热工过程自动控制技术》高职（原创实用版）目录一、热工过程自动控制的基本原理二、PID 控制的分析与整定方法三、大型火电机组的主要控制系统四、现代控制理论及其在热工过程中的应用五、离散控制系统的基本内容六、先进的控制策略及其在热工过程中的发展与应用正文热工过程自动控制技术是一种在能源动力系统中广泛应用的技术，它依据自动控制的基本原理，对热工过程进行实时监测和调节，以保证热工过程的稳定性和安全性。

首先，热工过程自动控制的基本原理主要包括反馈控制和前馈控制。

反馈控制是根据系统的输出信号，通过比较和误差放大，来调节系统的输入信号，以使系统输出信号接近于期望值。

前馈控制则是根据系统的输入信号，通过预测和提前调节，来减小系统的输出误差。

其次，PID 控制是一种在热工过程中占有统治地位的控制方法，它通过对比例、积分、微分三个环节的调节，来实现对热工过程的精确控制。

PID 控制的分析和整定方法主要包括根轨迹法、频率响应法和试验法等。

再次，大型火电机组是热工过程中常见的控制系统，它主要包括锅炉、汽轮机和发电机三个部分。

通过对这三个部分的实时监测和调节，可以实现对火电机组的优化控制。

此外，现代控制理论在热工过程中的应用也得到了广泛关注。

现代控制理论主要包括状态反馈控制、观测器设计和模型参考自适应控制等，它可以提高热工过程的控制精度和稳定性。

离散控制系统是另一种在热工过程中常见的控制系统，它主要通过对离散时间的采样和调节，来实现对热工过程的实时控制。

最后，随着科技的发展，一些先进的控制策略在热工过程中的应用也得到了广泛关注，例如模糊控制、神经网络控制和自适应控制等。

这些先进的控制策略可以进一步提高热工过程的控制精度和稳定性。

热工过程自动控制Automatic Control of Thermal Process课程代码：02410069学分：3学时：48 （其中：课堂教学学时：44实验学时：4上机学时：0课程实践学时:0 ）先修课程：能源与动力工程控制基础适用专业：能源与动力工程教材：《热工过程自动控制》（自编讲义）一、课程性质与课程目标（一）课程性质《热工过程自动控制》是能源与动力工程专业教学计划中重要的专业技术基础课，它是在自动化技术、计算机技术、通讯技术、电子技术、传感技术、测量技术、先进制造技术、管理学等课程知识的基础上，将自动控制原理应用到热工过程的一门应用科学。

通过本课程的学习，使学生掌握热工过程自动控制的基本原理以及必要的理论知识和工程实践能力，为学生毕业后从事本专业以及相关专业方面的工作打下坚实的基础。

（二）课程目标课程目标1:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析热工过程自动控制中的复杂工程问题。

课程目标2：能够针对热工过程自动控制中的复杂工程问题，选择恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，提出热工过程自动控制的解决方案、预期的实现目标以及控制质量的综合评定，并能够理解其局限性。

课程目标3：能够就热工过程自动控制中的复杂工程问题与业界同行进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达和解释。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）1.毕业要求3：系统掌握本专业领域宽广的、必需的技术理论基础，主要包括机械和力学理论（机械原理、机械设计、理论力学、材料力学）、能源动力工程理论、热流体理论（热力学、流体力学、传热学）、电工电子和自动控制理论以及必要的计算机知识。

2.毕业要求4：掌握本专业领域方向所必需的专业知识和基本技能，了解学科前沿及发展趋势，并对其它相关专业方向的有关知识有一定了解。

3.毕业要求5：具有设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析。

热工自动控制系统的主要内容
1. 热工自动控制系统能精准控制温度啊！就像妈妈能精准掌握你最爱吃的菜的火候一样，比如在炼钢的时候，它能确保温度恰到好处，钢材质量杠杠的！
2. 它还可以稳定压力呢！这就像人要保持情绪稳定一样重要，在化工厂里，它让压力始终处在安全范围内，避免出大问题呀！
3. 流量控制也是热工自动控制系统的拿手好戏哟！就如同水龙头调节水流一样，在管道运输中，它能精确控制物料的流量。

比如说石油输送，那可全靠它来把关呢！
4. 它对液位的控制那也是超厉害的呀！好比给杯子倒水要控制好水位，在蓄水池中，热工自动控制系统能确保液位高度正合适。

你能想象没有它会怎样吗？
5. 热工自动控制系统还能实现自动化调节呢！就像你设定好闹钟，它就会自动响一样方便，工厂里不用人工时刻盯着就能自动运作啦，多厉害呀！
6. 它的监控功能也不容忽视啊！这就如同有一双眼睛时刻盯着，一有异常就能马上发现，比如在电站里，它时刻保障着各项参数正常呢！
7. 故障诊断也是热工自动控制系统的强项咧！就好像医生能快速找出病因，它能迅速发现系统的毛病，及时进行处理。

这可太重要了吧！
8. 而且它的适应性很强哦！不管环境多复杂，它都能应对自如，就像一个全能战士，在各种场合都能发挥作用，比如在高温高湿的环境下也能正常工作呢！
9. 热工自动控制系统真的好牛啊！在工业生产中简直就是不可或缺的存在，有了它，我们的生产才能又稳又高效！
我的观点结论：热工自动控制系统具有极其重要的作用，在各个领域都能大显身手，我们真的应该重视并好好利用它！。

热工过程自动控制1. 什么是热工过程自动控制热工过程自动控制是指利用自动控制系统来监测和调整热工过程中的参数，以达到预定的目标。

这些参数可能包括温度、压力、流量等。

通过自动控制，可以提高热工过程的效率、稳定性和安全性。

2. 热工过程自动控制的原理是什么热工过程自动控制的原理基于控制系统的闭环反馈原理。

首先，通过传感器获取热工过程中的参数信息，如温度传感器可以测量温度值。

然后，将这些参数信息与预定的目标值进行比较，得到误差。

接下来，根据误差，控制器会采取相应的控制策略，如调整阀门开度或启动/停止加热器等，来实现热工过程的控制。

最后，通过执行器将控制信号转换为实际的操作，如控制阀门的开闭或调节加热器的功率。

3. 热工过程自动控制的优势是什么热工过程自动控制具有以下优势：- 提高效率：通过自动控制热工过程中的参数，可以优化操作条件，提高能源利用效率。

例如，根据实时需求调整加热器功率，避免能源的浪费。

- 提高稳定性：自动控制系统能够实时监测和调整热工过程中的参数，使其保持在预定的范围内。

这有助于防止过程变量的偏离和不稳定，提高过程的稳定性。

- 提高安全性：自动控制系统可以及时响应异常情况，并采取相应的措施来保护设备和人员的安全。

例如，在温度超过设定范围时，自动控制系统可以自动关闭加热器或启动冷却装置。

- 提高生产质量：通过自动控制热工过程，可以减少人为操作的误差，提高产品的一致性和质量。

4. 热工过程自动控制中常用的控制策略有哪些在热工过程自动控制中，常用的控制策略包括：- 比例控制：根据误差的大小，按比例调整控制信号。

这种控制策略适用于线性响应的系统，但可能会导致超调和稳定性问题。

- 积分控制：根据误差的累积值，进行控制信号的调整。

积分控制可以消除稳态误差，但可能导致系统的迟滞和震荡。

- 微分控制：根据误差的变化率，调整控制信号。

微分控制可以提高系统的响应速度，但对测量噪声敏感，可能引入噪声放大问题。

《热工过程自动控制技术》高职随着科技的飞速发展，热工过程在各个领域的应用越来越广泛，对热工过程的控制也成为了各个行业亟需解决的问题。

为了满足高职院校对于热工过程控制技术的需求，本文将探讨《热工过程自动控制技术》这一课题。

首先，我们要明确热工过程的定义。

热工过程是指将热量传递给或从被传递热量的物体所构成的一系列过程。

例如，我们日常生活中涉及的焊接、熨烫、炒菜等，都属于热工过程。

而热工过程自动控制技术，就是利用控制理论、自动控制技术和计算机技术等手段，对热工过程进行控制和优化，使其达到预定的温度、压力、速度等参数。

那么，如何实现热工过程的自动控制呢？这就需要我们掌握一系列专业知识和技能。

首先，我们要了解热工过程的基本原理和特性，包括热量的传递规律、热工过程中的主要问题等。

其次，我们需要掌握自动控制理论和方法，包括传感器选择、信号处理、控制器设计等。

此外，我们还需要掌握计算机编程技术，包括程序设计、数据库操作等。

在实际应用中，如何实现热工过程的自动控制呢？我们可以通过以下几个步骤来实现：1.确定热工过程的性质和要求。

不同的热工过程具有不同的特点和需求，例如温度、压力、速度等。

因此，在实现自动化控制之前，我们需要先明确热工过程的性质和要求。

2.选择合适的传感器。

传感器的选择直接影响到自动化控制的质量和效果。

因此，我们需要根据热工过程的特点和要求，选择合适的传感器，以获取准确的信息。

3.对传感器信号进行处理。

传感器的信号可能存在噪声、漂移等问题，需要对信号进行预处理，以消除这些干扰因素。

4.设计自动控制算法。

根据热工过程的特点和要求，我们可以设计不同的算法来实现自动化控制，如PID控制、模糊控制、自适应控制等。

5.对控制器进行调试和优化。

根据实际需求和实际情况，我们可以对控制器进行调试和优化，以提高控制效果和稳定性。

6.对系统进行优化和调试。

在实际应用中，我们需要对整个系统进行优化和调试，以提高系统的性能和稳定性。

热工过程自动控制原理教学设计1. 前言随着社会的不断发展，科技的不断进步，自动化技术在各行各业的应用越来越广泛。

在热工领域中，也不例外。

为了适应这种社会发展和技术进步，本文探讨了热工过程自动控制原理教学设计。

本文将从以下几个方面进行探讨：•热工过程自动控制的概念及原理•热工过程自动控制的应用场景•热工过程自动控制原理的教学设计2. 热工过程自动控制的概念及原理2.1 热工过程自动控制的概念热工过程自动控制是指通过控制系统来实现对热工过程参数的实时监控与调节，从而实现热工过程的自动化控制。

要完成这项工作，需要采用传感器、执行器等关键的控制部件。

2.2 热工过程自动控制的原理热工过程自动控制的原理基于控制系统基本原理，即控制器接收传感器测量得到的物理量信息，然后根据预设控制策略调整执行器的运动，最终实现对热工过程参数的控制。

3. 热工过程自动控制的应用场景热工过程自动控制的应用场景非常广泛，包括以下方面：•热力发电•工业锅炉•燃煤热电联产•烟气脱硫4. 热工过程自动控制原理的教学设计4.1 教学目标通过热工过程自动控制原理的教学，使学生了解热工过程自动控制的基本概念和实现原理，掌握其在实际生产中的应用场景，并能够运用所学知识分析和解决控制系统遇到的问题。

4.2 教学内容•热工过程自动控制的概念及原理；•热工过程自动控制的应用场景；•热工过程自动控制系统的组成及其作用。

4.3 教学方法•理论课讲解：在理论课讲解中，可以通过讲授基本原理来使学生了解控制系统的结构和运作方式。

•实验课实践：在实验课实践中，可以运用实际案例模拟控制系统的实际运作，使学生深入了解控制系统的组成和运作方式。

•学生讨论：学生可以通过课程的讨论、小组讨论等形式，一起探讨控制系统遇到的问题，分析问题原因，并寻找合适的解决方案。

4.4 教学评估为了评估学生的学习成果，可以采用以下方式进行：•课堂测试：在课程的中间或末尾，根据学生所学的内容，设置相应的笔试或实际操作测试，来检验学生的掌握情况；•课程设计：在课程设计中，要求学生采用所学知识，设计一个热工过程自动控制系统，并在作品中注明设计理念，组成原理，实际应用场景等；•学术研究：学生可以通过学术研究的方式，探讨相关的热工过程自动控制方面的课题，撰写论文或作品，以提高其写作及分析研究的能力。

声明：亲们，鉴于有些撸友的课本至今还是空白，特把容嬷嬷课的重点圈出，仅供参考，真诚帮人，高手勿喷。

热工过程控制自动控制技术第一章自动控制原理基础一、自动控制系统的组成自动控制装置（变送器、控制器、执行器）、生产设备（被控对象）二、自动控制系统的基本控制方式开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程闭环控制是指控制装置与被控对象之间既有顺向作用，又有反向联系的控制过程复合控制就是开环控制和闭环控制相结合的一种控制方式三、自动控制系统的品质指标稳定性（衰减率=0.75~0.98，即振荡2~3次）、准确性（静态偏差y越小越好）、快速性控制系统在阶跃信号作用下过渡过程的基本形式（稳定的控制系统（非周期过渡过程、衰减振荡的过程）、不稳定的控制系统（等幅震荡过程、渐扩振荡过程））四、数学模型数学模型是描述系统输入、输出变量以及内部各物理量（或变量）之间关系的数学表达式建立控制系统数学模型的目的是为了用一定的数学方法对系统的性能进行定性分析和定量计算，乃至综合与校正系统五、环节的基本联接方式环节的串联：串联后总的传递等于各串联环节传递函数的乘积环节的并联：并联环节的总传递函数为各并联环节传递函数的代数和六、控制系统的稳定性分析稳定性是指系统受到扰动作用后偏离原来的平衡状态，在扰动作用消失后，经过一段过渡过程是将能否回复到原来的平衡状态或足够准确地回到原来平衡状态的性能。

稳定性取决于系统本身固有的特征，而与扰动信号无关。

第二章自动控制系统综述一、自平衡能力对象受到干扰作用后，平衡状态被破坏，无需外加任何控制作用，依靠对象本身自动平衡的倾向，逐渐地达到新的平衡状态的性质，称为对象的自平衡能力。

对象自平衡的实质是对象输出量变化对输入量发生影响的结果，或者说，对象内部存在着负反馈。

二、控制器的控制规律比例控制（P）是及时、快速的；比例积分控制（PI）是缓慢的、逐渐的；比例微分控制（PD）；比例微分积分控制（PID）三、串级控制系统在结构上形成了两个闭环，一个闭环在里面，称为内回路或者副回路，在控制过程中起着“粗调”的作用；一个闭环在外面，称为外回路或者主回路，用来完成“细调”任务。

热工过程自动控制原理课程设计1. 引言本课程设计旨在通过实际的热工过程控制系统，帮助学生更好地理解热工过程自动控制原理。

本次课程设计主要包括以下内容：热工过程自动控制基础、温度控制、压力控制、流量控制和自动化程度优化等方面。

2. 热工过程自动控制基础热工过程自动控制系统是指通过自动化技术实现对热工过程的自动控制。

其中自动化技术包括传感器、执行器、控制器和人机界面等。

热工过程自动控制主要应用于各种生产过程中的热处理、加热、冷却、干燥、燃烧等环节。

热工过程自动控制系统的主要特点包括：控制精度高、响应速度快、控制范围广、操作简单等。

同时，热工过程自动控制系统也具有很强的适应性和可靠性。

3. 温度控制温度控制是热工过程自动控制系统中最常见的一种控制方式。

通过温度传感器采集实时温度信号，传输至控制器，由控制器通过调节执行器的动作实现温度的自动控制。

温度控制的主要方法包括：比例控制、积分控制、微分控制和PID控制等。

其中，PID控制是温度控制中最为广泛应用的一种控制方式，其控制精度高，响应速度快，适用于各种热工过程的自动控制。

4. 压力控制压力控制是一种常见的热工过程自动控制方式。

通过压力传感器采集实时压力信号，传输至控制器，由控制器通过调节执行器的动作实现压力的自动控制。

压力控制的主要方法包括：比例控制和PID控制等。

其中，PID控制同样适用于压力控制，其控制精度高，响应速度快，能够实现对不同范围的压力进行自动控制。

5. 流量控制流量控制是一种能够实现对液体或气体流量自动控制的控制方式。

通过流量传感器采集实时流量信号，并传输至控制器，由控制器通过调节执行器的动作实现对流量的自动控制。

流量控制的主要方法包括：比例控制、积分控制、微分控制和PID控制等。

其中，PID控制同样适用于流量控制，其控制精度高，能够较好地实现对液体或气体流量的自动控制。

6. 自动化程度优化热工过程自动控制系统的自动化程度是评价自动化程度的一个重要指标。