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第十二讲自动控制系统概述
定义
控制系统:为完成某种“目标”而采用的一整套的方法和步骤。而这些方法和步骤通常又包含能够更好实现这些“目标”的最佳策略。
在工业领域,自动控制系统常常是指那些在没有人直接参与的情况下,利用控制装置,对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动的调节与控制,使之按照预定的方案达到要求的指标的设备。
使用常规仪表的控制室
早期的DCS控制系统
现代的DCS控制系统
现代操作室
发展历程
基地式
20世纪50年代,适用于单回路
单元组合式(按功能)
DDZ, QDZ 20世纪60年代,之间用标准统一信号联系
计算机
DDC, DCS 20世纪70年代
先进控制和优化控制
CIPS, FCS 20世纪80年代以后
模拟仪表数字仪表智能仪表
发展历程
经典控制理论:40-50年代形成的SISO系统
基于:二战军工技术
目标:反馈控制系统
基本方法:传递函数,频率法,PID调节器(频域)
现代控制理论:60-70年代形成 MIMO系统
基于: 冷战时期空间技术,计算机技术
目标:最优控制
基本方法:状态方程(时域)
发展历程
智能控制技术: 90年代开始发展
专家系统
模糊控制
神经网络
正在发展的各个领域
自适应控制
大系统理论
鲁棒控制
非线性控制(微分几何,混沌,变结构)
发展历程
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
传统的DCS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