自動控制系統(tǒng)發(fā)展歷程介紹
在此之前說一下控制系統(tǒng)的必要性及其發(fā)展路線
控制系統(tǒng)在石油、化工、制藥、冶金、造紙等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常普遍。生產(chǎn)過程中,對工藝變量,有著一定的控制要求。如:
1)精餾塔的塔頂或塔釜溫度,在操作壓力不變的情況下必須保持一定,才能得到合格的產(chǎn)品。
2)化學(xué)反應(yīng)器的反應(yīng)溫度必須保持平穩(wěn),才能使效率達到指標。
因此,工藝技術(shù)人員必須充分了解所用的控制系統(tǒng),以及控制系統(tǒng)的特性。這樣才能設(shè)計出合理、高效的生產(chǎn)工藝。
1.1.1控制理論的發(fā)展
1)經(jīng)典控制理論:20世紀40~50年代
Nyquist(1932)頻域分析方法
Bode圖(1945 )分析方法
根軌跡(1948)分析方法
特點:主要從輸出與輸入量的關(guān)系來分析與研究問題。
適用范圍:線性定常的單輸入、單輸出控制系統(tǒng)。
它是以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ),在頻率域?qū)屋斎雴屋敵隹刂葡到y(tǒng)進行分析與設(shè)計。PID控制規(guī)律是經(jīng)典控制理論*輝煌的成果。
2)現(xiàn)代控制理論:20世紀60年代得到迅猛發(fā)展。
其主要內(nèi)容為:
線性系統(tǒng)理論,*優(yōu)控制理論,*佳估計理論,系統(tǒng)辨識。
特點: 從輸入-狀態(tài)-輸出的關(guān)系,**地分析與研究系統(tǒng)。
適用范圍:不限于線性定常系統(tǒng),也適用于線性時變,非線性及離散系統(tǒng),多輸入、多輸出系統(tǒng)。
3)大系統(tǒng)理論:20世紀70年代開始
將現(xiàn)代控制理論與系統(tǒng)理論相結(jié)合形成大系統(tǒng)理論
核心思想: 系統(tǒng)的分解與協(xié)調(diào)
適用范圍: 高維線性系統(tǒng)
1.1.2 控制儀表的發(fā)展
1)基地式:20世紀50年代,適用于單回路
2)單元組合式(按功能): DDZ, QDZ 20世紀60年代,單元之間用標準統(tǒng)一信號聯(lián)系
3)計算機: DDC, DCS (20世紀70年代)
自動化儀表的發(fā)展經(jīng)歷了如下過程:
模擬儀表--數(shù)字儀表--智能儀表。
1.1.3 當前自動控制系統(tǒng)發(fā)展的主要特點
• 生產(chǎn)裝置實施先進控制成為發(fā)展主流
• 過程優(yōu)化受到普遍關(guān)注
• DCS正在走向國際統(tǒng)一標準的開放式系統(tǒng)
• 綜合自動化系統(tǒng)(CIPS)是發(fā)展方向