第1章 自控系统基本概念.ppt

1、轮机自动化,绪论,一、轮机自动化发展简史： （1）50年代末以前：单项自动化。 （2）50年代末至60年代初：出现机舱集中监控 与主机遥控。 （3）60年代中期：发展“无人机舱”。 （4）60年代末期：出现了用电子计算机实现自 动化的所谓超自动化船舶。集中控制和分 散控制。 （5）70年代末期：出现了采用多台微型计算机 组成的集中分散式控制系统。 （6）80年代之后：发展轮机高级监控技术。,广泛采用集中分散式控制系统，下位机已采用单片机或可编程控制器。 （7）“末来船舶”：一方面用计算机实现船舶动力装置的最佳控制、自适应控制；另一方面用计算机对机舱进行全面技术的管理。 我国从50年代开始研制，

2、直到70年代才取得成绩。 “鲁班”、“张衡” “海皇碧玉” “奥斯科倍龙娜”,二、轮机自动化的主要内容： （1）参数的自动控制 （2）自动操纵 （3）远距离操纵 （4）集中监测与报警 （5）安全保护和自动灭火 三、本课程主要内容： （1）反馈控制系统（2）辅助设备自控 （3）主机遥控（4）监视与报警系统,第一篇 参数的自动控制,第一章 自动控制的基本概念 第二章 控制系统的传递函数 第三章 控制对象的特性 第四章 调节器的调节规律 第五章 控制系统的分析 第六章 船用自动化仪表 第七章 参数的自动控制系统,1 自动控制系统的基本概念 11自动控制系统: 一、锅炉水位的自动控制: 1控制水位的重

3、要性 2水位控制原理 3常用术语： 被控对象 被控量 扰动：即干扰。影响被控量偏离 给定值的因素为干扰。,二、自动控制系统的基本组成: 1测量单元 2比较单元 3调节器 4执行器 5被控对象 常用术语：给定值、测量值、反馈通道、 前向通道、正偏差、负偏差、 正反馈、负反馈、开环系统、 闭环系统。,三、自动控制系统的方框图,四、自动控制系统的分类: 1按被控参数的名称分类： 温度、压力、水位等自动控制系统。 2按仪表的能源分类： 电、气、液动式自动控制系统。 3按被控参数给定值的特点分类： 定值控制系统 程序控制系统 随动控制系统 4根据系统元件特性是否线性： 可分为线性系统和非线性系统。,12

4、自动控制系统的过渡过程: 一、稳定状态（静态）：被控参数不随 时间而变化的平衡状态。 二、过渡过程（动态过程）：被控参数 随时间而变化的不平衡状态。 扰动作用 调节作用 稳态 动态过程 稳定（平衡） 平衡破坏 （排除扰动）,1、改变外部扰动系统的动态过程：,2、改变给定值系统的动态过程：,三、自动控制系统的品质指标: 1、最大偏差：是指过渡过程中，被控参数偏离给定值的最大值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是第一个波的峰值，以emax表示。 2、衰减率：设A、B为衰减振荡过程中同相第一、第二两个波峰的幅度。=（A-B）/A =0 等幅振荡 =1 非周期衰减过程 0 衰减振荡 一般希望=0.75（即衰减比41）,3、静态偏差（稳态误差）：过渡过程结束 后被控参数所达到的新稳态值与给定值 之间的偏差。用表示。 4、过渡过程时间：从干扰作用发生起，直 到被控参数进入新稳态值的2%或5% 的范围内，且不再越出时所经历的时间。 用ts表示。 5、振荡次数：过渡过程中被控参数振荡的 次数。 稳定性（由衰减率来恒量） 主要品质指标 准确性（静态偏差来恒量） 快速性（过渡过程时间恒 量）,思考题: (1)为什么说一般自动控制系统是被控参数负反馈的闭环系统。试列举日常生活中的例子，并