命题点25 自动控制的基本原理
控制装置根据偏差方向、大小或变化情况进行控制,使偏差减小或消除,发现偏差,然后去除偏差。这就是反馈控制的原理。利用这一原理组成的系统称为反馈控制系统,通常也称为自动控制系统。按偏差进行控制,是自动控制系统最主要的特点。
1.闭环控制
在反馈控制系统中,被控变量送回输人端,与设定值进行比较,根据偏差进行控制,这样,整个系统构成了一个闭环,称为闭环控制,如直接数字控制系统(DDC)、顺序控制系统(sc)、分配控制系统、监督控制系统(SCC)、分散控制系统(DCS)、计算机过程集成控制系统(CIMS/CIPS)等。
闭环控制的特点是由于闭环控制系统按照偏差进行控制,所以尽管扰动已经发生,但在尚未引起被控变量变化之前,是不会产生控制作用的,这就使控制不够及时。此外,如果系统内部各环节配合不当,系统会引起剧烈震荡,甚至会使系统失去控制。
2.开环控制采集者退散
开环控制是根据输入信号进行控制,而不测量被控变量,也不与设定值相比较,所以系统受到扰动作用后,被控变量偏离设定值,并无法消除偏差,这是开环控制的缺点。
命题点26 自动控制系统的基本组成
1.闭环控制系统的基本组成
命题点27 自动控制系统的类型
根据系统元件的属性可分为机电系统、液动系统、气动系统等;根据系统功率大小可分为大功率系统与小功率系统;根据控制信息的传递路径上划分为开环控制与闭环控制。
1.按给定信号的特征划分
(1)恒值控制系统:液位控制系统,直流电动机调速系统,以及其他恒定压力、恒定流量、恒定温度等都属于这一类系统。采集者退散
(2)随动控制系统:在工业生产中的自动测量仪器属于这一类。
(3)程序控制系统:有仿真控制系统、机床数控加工系统、加热炉温度自动变化控制等。
2.按系统的数学描述划分
(1)线性系统:当系统各元件输入输出特性是线性特性,系统的状态和性能可以用线性微分(或差分)方程来描述时,则称这种系统为线性系统。
(2)非线性系统:系统中只要存在一个非线性特性的元件,系统就由非线性方程来描述,这种系统称为非线性系统。
3.按信号传递的连续性划分
(1)连续系统。
连续系统的特点是系统中各元件的输入信号和输出信号都是时间的连续函数。
(2)离散系统。
控制系统中只要有一处的信号是脉冲序列或数码时,该系统即为离散系统。
4.按系统的输入与输出信号的数量划分
(1)单变量系统(SISO)。
单变量系统只有一个输入量和一个输出量,所谓单变量就是从系统外部变量的描述来分类的,不考虑系统内部的通路与结构,即给定输入是单一的,响应也是单一的。
(2)多变量系统(MIMO)。
多变量系统有多个输入量和多个输出量。
命题点28 流体在管道中流动阻力
流体流动中永远存在质点的摩擦和撞击,质点摩擦所表现的黏性,以及质点发生撞击引起运动速度变化表现的惯性,是流动阻力产生的根本原因。
直管段内流体运动阻力被称为沿程阻力,所引起的阻力损失被称为沿程阻力损失,用~表示。通过管件局部的流体流动阻力被称为局部阻力,所引起的阻力损失被称为局部阻力损失,用h表示。全流程总的阻力损失h应是所有沿程阻力损失和局部阻力损失的总和,即:
对长距离管路,沿程阻力损失是主要的,通常约占总损失的90%,而局部阻力损失只占10%左右。站场、装置及室内管线,由于管件较多,局部阻力损失有时达30%左右。
命题点31 三种基本换热形式
(1)热传导:温度差的存在是产生导热的必要条件。
(2)对流换热:当流体在与其温度不相同的壁面流动时,与壁面之间所发生的热传递过程,称为对流换热。
(3)辐射换热:两个物体之间以热辐射的方式进行热量传递的过程称为辐射换热。