当前位置：文档之家 › 第二章控制系统组成及性能指标

第二章控制系统组成及性能指标

  • 格式：doc
  • 大小：43.00 KB
  • 文档页数：1

《过程控制系统》课程教案电气工程学院
第二章控制系统组成及性能指标
本章重点结合具体对象介绍过程控制系统的组成，着重介绍单回路控制系统。

为了实现负反馈控制，对控制器“正反作用”的选择方法作初步介绍，要求学生了解控制系统的性能指标。

本章的内容在《自动控制原理》课程中基本都介绍过，因此重点放在控制量、操纵变量、被控变量、扰动量等概念，以及如何将一个具体的被控对象，按照控制要求构建控制系统。

一、教学基本要求
●掌握过程控制系统的组成
●结合具体对象，掌握控制系统的方块图描述法
●掌握控制器“正反作用”的选择方法
●了解控制系统的性能指标
二、教学重点和难点
重点：1. 如何将一个具体的被控对象，按照控制要求构建控制系统；
2. 控制量、操纵变量、被控变量、扰动量等概念。

难点：1. 控制系统的组成。

三、教学安排
授课类型（请打√）：理论课☑、讨论课□、练习课□、其它□
教学过程设计（请打√）：复习□、授新课☑、安排讨论□、布置作业□
教学方式（请打√）：讲授☑、讨论□、示教□、指导□、其它□
教学资源（请打√）：多媒体☑、模型□、实物□、挂图□、音像□、其它□
四、参考资料（教材、参考书）：
王树青等编著．《工业过程控制工程》．北京：化学工业出版社，2003（教材）
何衍庆,俞金寿主编.《工业过程控制》.北京：化学工业出版社,2003（教材）
五、作业（作业、思考题、讨论）
作业： 2-1，2-3，2-4
思考题：
六、教学基本内容（另纸附后）：
-1-。

合集下载

《自动控制原理》绪论、第1、2章(新)

《自动控制原理》绪论、第1、2章(新)

第一章 自动控制系统的基本概念 1.1 开环控制系统与闭环控制系统 1.2 闭环控制系统的组成和基本环节 1.3 自动控制系统的类型 1.4 自动控制系统的性能指标 第二章 自动控制系统的数学模型 2.1 动态微分方程式的编写 2.2 非线性数学模型线性化 2.3 传递函数 2.4 系统动态结构图 2.5 系统传递函数和结构图的等效变换 3学时 （2） （1）
1、线性系统— 系统中各组成部分或元件特性可以用线性微分方程式 来描述的系统。 特点： （1）满足叠加原理。（对线性系统，初始条件为零时，几 个输入信号同时作用在系统上所产生的输出信号，等 于各输入信号单独作用时产生的输出信号的和。） （2）系统的运动方程式可以用线性微分方程式来描述，暂 态特性与初始条件无关。 （3）系统为线性定常系统。 2、非线性系统 —当系统中存在非线性元件或具有非线性特性，其运 动方程用非线性微分方程式来描述。 特点： 不满足叠加原理；暂态特性与初始条件有关。
第四章
4.1 4.2 4.3
根轨迹法的基本概念 根轨迹的绘制法则 用根轨迹法分析系统的暂态特性
( 2) (4) (2)
第五章 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
频率法 12学时 频率特性的基本概念 频率特性的基本方法 典型环节的频率特性 系统开环频率特性的绘制 用频率法分析控制系统的稳定性 系统暂态特性和开环闭环特性的关系 6学时
3、典型的非线性环节特性
4、两者的关系（参考教材Page6)
二、 连续数据系统和离散数据系统
1 、连续数据系统—— 信号为模拟的连续函数。 2、离散数据系统 —— 系统中一处或多处，信号以序列 或数码形式传递。 3、两者研究方法比较 连续：微分方程 — 拉氏变换 — 传递函数和频率特性 分析 离散：差分方程 — Z变换 —— 脉冲传递函数和频率 特性分析
计算机控制技术及其应用课后答案

计算机控制技术及其应用课后答案

第1章概述 ............................................................... 1-1第2章计算机控制系统的理论基础 ........................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现 ............................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术 ..................................... 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道 ......................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术 ....................................... 6-1第7章控制系统的组态软件 ................................................. 7-1第8章 DCS集散控制系统.................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案 ........................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用 ............................. 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ........................... 11-1第1章概述1.什么就是自动控制、控制系统、自动化与控制论？[指导信息]:参见1、1自动控制的基本概念。

自动控制(autocontrol):不用人力来实现的控制,通常可用机械、电气等装置来实现。

通常相对手动控制而言。

控制系统(control system):通过控制来实现特定功能目标的系统。

自动控制原理第二版

自动控制原理第二版

自动控制原理第二版自动控制原理是现代控制工程的基础课程，它涵盖了控制系统的基本概念、原理和方法，对于工程技术人员来说具有重要的理论和实践意义。

本文将从控制系统的基本概念、控制系统的分类、控制系统的性能指标、控制系统的稳定性分析、控制系统的校正和整定等方面进行介绍。

首先，控制系统是由控制器、被控对象和控制对象组成的。

控制系统的目标是使被控对象的输出与期望的参考输入信号相匹配，实现对被控对象的控制。

控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统两种类型。

开环控制系统是指控制器的输出不受被控对象的影响，而闭环控制系统是指控制器的输出受到被控对象的反馈影响。

其次，控制系统的性能指标包括稳定性、动态性能和静态精度。

稳定性是指控制系统在受到干扰或参数变化时，能够保持稳定的特性。

动态性能是指控制系统对于输入信号的响应速度和振荡情况。

静态精度是指控制系统在稳态下对于输入信号的精确度。

控制系统的稳定性分析是控制系统设计的重要内容。

稳定性分析包括了判据、判据的稳定性判定、稳定性判据的应用等内容。

控制系统的稳定性分析是控制系统设计的重要内容。

稳定性分析包括了判据、判据的稳定性判定、稳定性判据的应用等内容。

控制系统的校正和整定是控制系统设计的重要内容。

控制系统的校正和整定包括了控制器参数的校正和整定方法、控制系统性能的优化方法等内容。

总结而言，自动控制原理是现代控制工程的基础课程，它涵盖了控制系统的基本概念、原理和方法。

掌握自动控制原理对于工程技术人员来说具有重要的理论和实践意义。

希望本文所介绍的内容能够为读者对自动控制原理有一个清晰的认识，并能够在实际工程中得到应用。

控制工程基础第二章控制系统的时域分析

控制工程基础第二章控制系统的时域分析


2.2线性系统的时域性能指标
为了评价线性系统的时间响应的性能，需要研究其在典型输入信号 作用下的时间响应过程。在典型输入信号的作用下，控制系统的时间响 应分为动态过程和稳态过程两部分。
动态过程又称为过渡过程或瞬态过程，是指系统在典型输入信号作 用下，其输出量从初始状态到最终状态的响应过程。根据系统结构和参 数的选择情况，动态过程表现为衰减、发散或等幅振荡的形式。显然， 一个实际运行的系统其动态过程必须是衰减的，也就是说，系统必须是 稳定的。动态过程除提供系统稳定的信息外，还可以提供其相应速度和 阻尼情况等信息，这些特性用动态性能指标描述。
控制系统的单位阶跃响应常用h(t)表示，单位阶跃响应曲线及 时域性能指标如图2-2所示。
图2-2 单位阶跃响应曲线及时域性能指标
（1）延迟时间 td。响应曲线第一次达到稳态值的一半所需的时间 称为延迟时间。 （2）上升时间 tr。上升时间是响应曲线从稳态值的10%上升到90%所 需的时间；或从0上升到100%所需的时间。对于欠阻尼二阶系统，通 常采用0~100%的上升时间；对于过阻尼系统，通常采用10%~90%的 上升时间。上升时间越短，响应速度越快。 （3）峰值时间tp。响应曲线达到超调量的第一个峰值所需要的时间称 为峰值时间。 （4）调节时间ts。调节时间是在响应曲线的稳态线上，用稳态值的百 分数（通常Δ取5%或2%）做一个允许误差范围，响应曲线达到并永远 保持在这一允许误差范围内所需的时间。 （5）最大超调量Mp。最大超调量指响应的最大偏离量h(tp)与终值h(∞ )之差的百分比，用σ%表示：
所谓时域分析法，就是在时域内通过拉氏变换求解系统的微分方 程，得到系统的时间响应，根据相应表达式和相应曲线分析系统的稳 定性、稳态误差等指标。
本章主要介绍时域响应及典型的输入信号；一阶、二阶系统的时 间响应；高阶系统的时间响应及主导极点、偶极子及高阶系统的降阶 方法；稳态误差的概念和计算方法，以及提高系统稳态精度的方法。