技术与计量（安装）：自动控制系统常识（二）

二。自动控制系统常用术语
(1)被调节对象又称被调节对象，简称对象。在自动调节系统中，需要调节的工艺设备的相关部分称为调节对象。
(2)调谐参数。指能够表征设备运行情况，需要调整的工艺参数。
(3)调整参数。用于克服干扰对被调整参数的影响，实现调整功能的参数称为调整参数。
(4)给定值x .过程中需要调整的参数的值。
(5)偏差e .被调整参数的测量值与给定值之间的差值。
(6)干扰f .是指导致调谐参数偏离给定参数的所有因素。
(7)反馈。将调整后的参数信号送回调节器的比较器的通道称为反馈回路，简称反馈。
三。自动控制系统常识
(一)系统的静态、动态和干扰效应
在自动化领域，不随时间变化的被调参数的平衡状态称为系统的静态，而随时间变化的被调参数的不平衡状态称为系统的动态。
当一个自动调节系统的输入(给定和干扰)和输出不变时，整个系统处于相对平衡的状态。系统的所有部件，如变送器、调节器、调节阀等，都不改变原来的状态，它们的输出信号都处于相对静止的状态，这就是系统的静止状态。
通常均衡状态是相对的、暂时的、有条件的。在静态系统中，由于干扰，被调节的参数发生变化，这样自动装置如调节器可以改变调节系数以克服干扰的影响，并试图恢复系统的平衡。整个系统的所有环节和参数从干扰发生，经过调整，直到系统重新建立平衡，都处于变化的状态，所以这种状态叫做动态。在实际生产过程中，干扰是客观存在的，不可避免的。
(二)调节系统的质量指标
为了定量评价调节系统的质量，规定了以下质量指标:
1 .偏差是指系统与给定值的瞬时偏差，是衡量自动调节系统的质量指标之一。对于一些受约束的系统，有特定的允许偏差值。
2。过冲是指被调整参数的第一个峰值与新的稳态值之间的差值。如果系统新的稳态值等于给定值，那么偏差等于超调量。通常，在分析具有给定值变化的调节系统时，经常使用超调量这一质量指标。
3。衰减比是指过渡曲线中第一个峰的高度与第二个峰的高度之比，传统上用n: 1的形式表示。显然，每当振荡衰减时，n的值必须大于1。n值越大，过程衰减越快，系统稳定性越好。通常，n的值在4到10之间。
4。剩余差。当过渡过程结束时，被调整参数的新稳态值与给定值的偏差称为残差(也叫静态误差和稳态误差)，这就是最终的残差。差异可以是正的，也可以是负的。在生产中，给定值是生产的技术指标。当然，希望调整后的参数越接近给定值越好，即残差越小越好。
5。过渡时间从干扰发生的时刻开始，直到系统重新建立新的平衡。过渡时间称为“过渡时间”或“调整时间”。严格来说，对于一定衰减比的衰减振荡过程，完全达到新的平衡状态需要无限长的时间。但实际上，由于仪器灵敏度的限制，当调谐后的参数接近稳态值时，指示值基本不变。因此，通常在新的稳定值上下定义一个小范围。当被调参数进入这个范围，不再超出时，就认为被调参数达到了新的稳定值，即过渡过程结束。该范围通常设置为残差的5%。
(3)被调节对象的负荷和自平衡负荷
是该对象的生产能力或运行能力，如锅炉的蒸汽产量、精馏塔的处理能力、储液罐的流量等。在自动调节系统中，对象负荷变化的大小和速度是系统的主要干扰，直接影响调节过程的稳定性。如果负荷变化大且频繁，调节系统将难以稳定，因此负荷应尽可能稳定。
当系统的平衡被破坏时，被调谐的参数在没有外界调节的情况下自行趋于一个新的稳定值的性质，称为物体的自平衡。
四。自动控制系统的表示方法
在学习自动控制系统时，为了清楚地表明一个自动控制系统各组成部分之间的相互影响和信号联系，便于系统的分析和研究，一般采用框图来表示自动控制系统的组成部分。
框图是表示系统中各部件的功能以及信号(或变量)的传递关系的图。框图的每个方块表示每个组件的功能，箭头的方向表示信号(或变量)的传输方向。
框图中有四个基本符号:
1。信号线:带箭头的直线，箭头的方向表示信号传输的方向。
2。引出点:表示信号引出或测量的位置。从同一位置引出的信号线在数据和属性上是相同的。
3。比较点:两个或多个信号进行代数运算的点。
4。方块:箭头进入方块的信号称为输入信号，箭头离开方块的信号称为输出信号。图中的每个方块都是系统或部件的传递函数，反映了各个环节之间的因果关系。
在实际工作中，根据不同的系统可以有各种各样的框图。但任何复杂的框图都是由串联、并联、反馈三种基本形式组成的。