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自动控制系统发展历程介绍
自动控制系统发展历程介绍
在此之前说一下控制系统的必要性及其发展路线
控制系统在石油、化工、制药、冶金、造纸等工
业领域的应用非常普遍。生产过程中,对工艺变
量,有着一定的控制要求。如:
1
)精馏塔的塔顶或塔釜温度,在操作压力不
变的情况下必须保持一定,才能得到合格的产品。
2
)化学反应器的反应温度必须保持平稳,才
能使效率达到指标。
因此,工艺技术人员必须充分了解所用的控
制系统,以及控制系统的特性。这样才能设计出
合理、高效的生产工艺。
1.1.1控制理论的发展
1)经典控制理论:
20
世纪40~50年代
Nyquist(1932)频域分析方法
Bode图(1945 )分析方法
根轨迹(1948)分析方法
特点:主要从输出与输入量的关系来分析与研究问题。
适用范围:线性定常的单输入、单输出控制系统。
它是以传递函数为基础,在频率域对单输入单输出控制系统进行分析与设计。PID控制规律是经典控制理论*辉煌的成果。
2)现代控制理论:
20
世纪60年代得到迅猛发展。
其主要内容为:
线性系统理论,*优控制理论,*佳估计理论,系统辨识。
特点: 从输入-状态-输出的关系,**地分析与研究系统。
适用范围:不限于线性定常系统,也适用于线性时变,非线性及离散系统,多输入、多输出系统。
3)大系统理论:
20
世纪70年代开始
将现代控制理论与系统理论相结合形成大系统理论
核心思想: 系统的分解与协调
适用范围: 高维线性系统
1.1.2 控制仪表的发展
1)基地式:20世纪50年代,适用于单回路
2)单元组合式(按功能): DDZ, QDZ 20世纪60年代,单元之间用标准统一信号联系
3)计算机: DDC, DCS (20世纪70年代)
自动化仪表的发展经历了如下过程:
模拟仪表--数字仪表--智能仪表。
1.1.3 当前自动控制系统发展的主要特点
•
生产装置实施先进控制成为发展主流
•
过程优化受到普遍关注
•
DCS正在走向国际统一标准的开放式系统
•
综合自动化系统(CIPS)是发展方向
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