[过程装备控制技术及应用]
一、控制系统的基本概念
1. 生产过程自动化系统所包含的内容（P1）
（1）自动检测系统
（2）信号连锁系统
（3）自动操纵系统
（4）自动控制系统
2. 控制系统的组成（P3）
（1）自动控制装置：包括测量元件及变送器、控制器、执行器
（2）被控对象
3. 简单控制系统方框图（P4）
4. 名词解释（P4）
（1）被控变量：指需要控制的工艺参数（如，水位、温度、流量等）。它是被控对象的输出信号。
（2）操纵变量：受控于调节阀，用以克服干扰影响，具体实现控制制作用的变量称为操纵变量，它是调节阀的输出信号。
（3）提示1：被控对象——储槽；被控变量——液位。
（4）提示2：操纵变量中，调节阀——执行器——阀门；阀门——控制：加热蒸汽进料量——出水流量。
5. 讨论：
（1）信号作用方向不等于物料走向；
（2）同一形式方块可代表不同控制系统；
（3）自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。
反馈：系统的输出信号直接或经过一些环节重新回到输入端的做法叫做反馈。
6. 在阶跃干扰作用下，控制系统的过渡过程有四种基本形式（图1-11）：（P8）（1）发散振荡过程
（2）等幅震荡过程
（3）衰减振荡过程
（4）非振荡的单调过程
7. 讨论：
（1）发散振荡过程竭力避免；
（2）衰减振荡过程是所希望的；
（3）等幅振荡过程介于稳定与不稳定之间，一般用于位式控制（开关控制中）；（4）非周期衰减过程一般不用。
8. 控制系统的性能指标：（P9）
（1A 、衰减比n 、回复时间t s 、余差e 、振荡周期T
（2）偏差积分性能指标：误差积分IE 、平方误差积分ISE 、绝对误差积分指标IAE 、时间乘绝对误差积分指标ITAE 、时间乘平方误差积分指标ITSE
9. 课堂作业（计算题）
二、过程装备控制基础
1. 机理建模法
（1）一阶对象：特性（自衡）、通用表达式。
（2）积分对象：特性（积累）
（3）二阶对象
2. 被控对象的特性：当被控对象的输入变量发生变化时，其输出变量随时间的变化规律（包括变化的大小、速度等）。
3. 数学模型（机理建模法、实验测试法）：输入变量变化、输出变量变化
4. 被控对象的特性参数：
（1）放大系数K 是被控对象重新达到平衡状态时的输出变化量与输入变化量之比，代表作用强度，无量纲。
（2）时间常数T 达到新平衡值的63.2%的平衡常数。
（3）滞后时间τ传递滞后τ0、容量滞后τc
5. 比例度的计算（重点）见例题（P29）
6. 基本的调节（控制）规律：
可归分为四种：位式、比例、积分、微分。其中，除位式是断续调节外，其他三种均是连续调节规律。
（1）对过渡过程的影响
（2）特点
（3）应用场合
【1】不同T 1下的过渡过程见图2-27（P31）
【2】不同T D 下的过渡过程见图2-31（P33）——微分
【3】调节规律的选取：微分——加速；积分——消除余差；比例——一直存在。7. 课堂作业3简单传递函数
三、过程检测技术
1. 精确度
（1）精密度
（2）准确度
2. 误差的计算例3-1（P64）
3. 仪表的误差
4. 仪表的精度等级（重点）P66
5. 压力测量：（P78）
（1）液柱式压力计将被测压力转换为液柱的高度来进行测量。
（2）弹性式压力计利用测量弹性敏感元件在压力作用下产生的弹性变形的大小来测量压力。
（3）电测式压力计将被测压力转化为电量进行测量。
——电测式能远传——
6. 压力计的上下限：（P85）
对弹性式压力计，
（1）为避免超负荷而破坏，被测压力的额定值为压力计满量程的2/3；
（2）为满足测量精度要求，被测压力的最小值不应低于满量程的1/3；
（3）如果测量脉动变化的压力，被测压力的正常值应在压力计测量范围的1/2。
7. 热电偶测温仪表：（P87）
（1）热电效应
（2）讨论：①e AB （t ）与温度有关；②e AB （t ）=﹣eBA（t ）（3）冷端温度补偿的原因及方法
8. 热电势的建立见图3-22（P88）
9. 热电偶冷端温度的影响及处理
（1）冷端温度大多是变化的，从而给测量带来误差。（2）常用的修正方法有恒温和补偿两大类。
（3）恒温法、示值修正法、冷端温度补偿电桥法10. 热电阻测量仪表（P91）测量线路如何接？11. 转子流量计（P97）：
（1）恒截留面积变压降
（2）变截留面积恒压降
12. 思考题与习题P125第5、6、18、20题
【P26-35、P147-165】
四、过程控制装置
1. 执行器
（1）控制阀（调节阀）的理想流量特性：
①直线流量特性
②对数流量特性
③快开流量特性
④抛物线流量特性
（2）工作流量特性：
①全开阀
②阀全开流量比
（3）执行器气开、气关式的选择（重点）