暖通空調之自動控製培訓教材（PPT 170頁)
暖通空調之自動控製培訓教材（PPT 170頁)內容簡介
自動控製與自動控製係統的一般概念
控製係統數學模型
線性係統的分析與設計
控製係統的穩定性與對象的調節性能
掌握控製係統的誤差分析
控製係統的綜合和校正
“控製工程”基本含義
信息的傳遞
反饋及反饋控製
開環及閉環控製係統構成
控製係統的分類及基本要求
注冊公用設備工程師 （暖通空調）
考試基本情況
大綱要求
一、自動控製與自動控製係統的一般概念
1、“控製工程”基本含義
控製係統的分類及基本要求 （1）分類
（2）空調自動調節係統的分類
（3）基本要求
（3）基本要求
例1 反饋的概念、反饋控製
例2選擇題
下列各式是描述係統的微分方程，
其中，r(t)為輸入變量，c（t）為輸出量
二、控製係統數學模型
被控對象的特性
溫度對象的增量微分方程
被控對象的特性參數
調節器的特性 線性控製規律的微分方程：
非線性控製規律的微分方程：
係統各環節微分方程式的形式為：
以室溫作為係統輸出的微分方程式
係統在給定作用下的微分方程式：
係統微分方程的求解
拉普拉斯變換與反變換 1、拉普拉斯變換
（2）常用拉氏變換定理
2、拉普拉斯反變換
（2）計算 1）A(s)=0無重根
2）A(s)=0有重根
求反變換即得f(t)
3、常用函數的拉氏變換表
例 的原函數為
傳遞函數及其方塊圖
1、傳遞函數
2、方塊圖
2）綜合點（比較點）
4）傳遞方框
（2）方塊圖的連接和等效變換
3）反饋連接
4)引出點和比較點和方塊之間的移動
2)積分環節
實際微分環節
4）慣性環節
6)純滯後環節
例3選擇題
三、線性係統的分析與設計
（一）基本調節規律及實現方法
1、基本調節規律 設調節器的輸入為
輸出為 室溫線性調節器的各種基本規律見表3-1。
2、調節器的內反饋
調節器的內反饋的基本原理
3、比例積分（PI）調節器
（二）控製係統的一階瞬態響應
一階係統的閉環傳遞函數為
2、一階係統的單位階躍響應
（三） 二階瞬態響應
當給定作用為階躍輸入時，係統的微分方程為：
兩邊進行拉氏變換，得傳遞函數為（零初始條件）
2、二階係統的單位階躍響應 求(3-1)的拉氏反變換，分三種情況討論。
（1）過阻尼二階係統的階躍響應
(2)臨界阻尼情況
(3)欠阻尼（0＜
＜1）情況 二階係統的特征根為兩個不相等的負實根
（四）頻率特性基本概念
典型環節的頻率特性
(五)頻率特性表示方法
1、極坐標圖(圖3-3)
典型環節
2、對數坐標圖
圖3-4 軸的對數分度
(六)調節器的特性對 調節質量的影響
(六)調節器的特性對 調節質量的影響
2、積分作用對調節質量的影響見表3-4
3、微分作用對調節質量的影響
（七）二階係統的設計方法
1、 室溫二階係統的品質指標和設計方法
（1）最大偏差
（2）衰減比n
（3）過渡時間
（4）靜差（被控量室溫在階躍幹擾作用下的靜差）
2、二階設計的推廣使用
3、對象包含小純滯後時的近似設計
例 選擇題
四、控製係統的穩定性與對象的調節性能
穩定性與特征方程根的關係
（三）代數穩定判據
3.穩定判據的應用
（四）對象的調節性能指標
五、掌握控製係統的誤差分析
（一）誤差及穩態誤差
（二）係統類型及誤差度 1．係統類型
2、誤差度
（三）靜態（穩態）誤差係數 p209表4-2
例題：求穩態誤差
六、控製係統的綜合和校正
（一）校正的概念
（二）串聯校正裝置 的形式及其特性
頻率特性為：
2、滯後校正裝置
（三）繼電器調節係統（非線性係統）及校正
雙位控製規律
1、位式恒速調節係統
影響等速調節品質的因素有以下三點:
2、帶校正裝置的雙位調節係統
反饋環節的參量與總是應該選得能使自振蕩的頻率提高許多倍，
當線性部分輸出量的振蕩頻率很高時，他的幅值就非常小了 。
自振蕩的半周期
3、帶校正裝置的位式恒速調節係統
以三位比例微分調節係統（見上圖）為例
..............................
控製係統數學模型
線性係統的分析與設計
控製係統的穩定性與對象的調節性能
掌握控製係統的誤差分析
控製係統的綜合和校正
“控製工程”基本含義
信息的傳遞
反饋及反饋控製
開環及閉環控製係統構成
控製係統的分類及基本要求
注冊公用設備工程師 （暖通空調）
考試基本情況
大綱要求
一、自動控製與自動控製係統的一般概念
1、“控製工程”基本含義
控製係統的分類及基本要求 （1）分類
（2）空調自動調節係統的分類
（3）基本要求
（3）基本要求
例1 反饋的概念、反饋控製
例2選擇題
下列各式是描述係統的微分方程，
其中，r(t)為輸入變量，c（t）為輸出量
二、控製係統數學模型
被控對象的特性
溫度對象的增量微分方程
被控對象的特性參數
調節器的特性 線性控製規律的微分方程：
非線性控製規律的微分方程：
係統各環節微分方程式的形式為：
以室溫作為係統輸出的微分方程式
係統在給定作用下的微分方程式：
係統微分方程的求解
拉普拉斯變換與反變換 1、拉普拉斯變換
（2）常用拉氏變換定理
2、拉普拉斯反變換
（2）計算 1）A(s)=0無重根
2）A(s)=0有重根
求反變換即得f(t)
3、常用函數的拉氏變換表
例 的原函數為
傳遞函數及其方塊圖
1、傳遞函數
2、方塊圖
2）綜合點（比較點）
4）傳遞方框
（2）方塊圖的連接和等效變換
3）反饋連接
4)引出點和比較點和方塊之間的移動
2)積分環節
實際微分環節
4）慣性環節
6)純滯後環節
例3選擇題
三、線性係統的分析與設計
（一）基本調節規律及實現方法
1、基本調節規律 設調節器的輸入為
輸出為 室溫線性調節器的各種基本規律見表3-1。
2、調節器的內反饋
調節器的內反饋的基本原理
3、比例積分（PI）調節器
（二）控製係統的一階瞬態響應
一階係統的閉環傳遞函數為
2、一階係統的單位階躍響應
（三） 二階瞬態響應
當給定作用為階躍輸入時，係統的微分方程為：
兩邊進行拉氏變換，得傳遞函數為（零初始條件）
2、二階係統的單位階躍響應 求(3-1)的拉氏反變換，分三種情況討論。
（1）過阻尼二階係統的階躍響應
(2)臨界阻尼情況
(3)欠阻尼（0＜
＜1）情況 二階係統的特征根為兩個不相等的負實根
（四）頻率特性基本概念
典型環節的頻率特性
(五)頻率特性表示方法
1、極坐標圖(圖3-3)
典型環節
2、對數坐標圖
圖3-4 軸的對數分度
(六)調節器的特性對 調節質量的影響
(六)調節器的特性對 調節質量的影響
2、積分作用對調節質量的影響見表3-4
3、微分作用對調節質量的影響
（七）二階係統的設計方法
1、 室溫二階係統的品質指標和設計方法
（1）最大偏差
（2）衰減比n
（3）過渡時間
（4）靜差（被控量室溫在階躍幹擾作用下的靜差）
2、二階設計的推廣使用
3、對象包含小純滯後時的近似設計
例 選擇題
四、控製係統的穩定性與對象的調節性能
穩定性與特征方程根的關係
（三）代數穩定判據
3.穩定判據的應用
（四）對象的調節性能指標
五、掌握控製係統的誤差分析
（一）誤差及穩態誤差
（二）係統類型及誤差度 1．係統類型
2、誤差度
（三）靜態（穩態）誤差係數 p209表4-2
例題：求穩態誤差
六、控製係統的綜合和校正
（一）校正的概念
（二）串聯校正裝置 的形式及其特性
頻率特性為：
2、滯後校正裝置
（三）繼電器調節係統（非線性係統）及校正
雙位控製規律
1、位式恒速調節係統
影響等速調節品質的因素有以下三點:
2、帶校正裝置的雙位調節係統
反饋環節的參量與總是應該選得能使自振蕩的頻率提高許多倍，
當線性部分輸出量的振蕩頻率很高時，他的幅值就非常小了 。
自振蕩的半周期
3、帶校正裝置的位式恒速調節係統
以三位比例微分調節係統（見上圖）為例
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