自动调节纵横谈

自动调节纵横谈——从入门到精通之一

文章来源：焦作华润热电有限公司 点击数：

295 更新时间：2010-12-20 19:23:45

白志刚

焦作华润热电有限公司

第一章 自动调节系统的发展历程

1-1 没有控制理论的世界

1-2 控制论 1-3负反馈 1-4 PID 1-5 怎样投自动 1-6 观察哪些曲线 1-7 PID的基本原理 1-8 PID的曲线 1-9怎样判断PID 第二章 吃透PID 2-1 几个基本概念

2-2 P——纯比例作用趋势图的特征分析 2-3 I—— 纯积分作用趋势图的特征分析 2-4 D——纯微分作用趋势图的特征分析 2-5 比例积分作用的趋势特征分析 2-6 比例积分微分作用的趋势特征分析 2-7 整定参数的几个原则 2-8 整定比例带 2-9 整定积分时间

2-10 整定微分时间 2-11 比例积分微分综合整定 2-12 自动调节系统的质量指标 2-13 整定系统需要注意的几个问题 2-14 整定参数的几个认识的误区 2-15趋势读定法整定口诀 2-16 其它先进控制方法简介 2-17 先进控制思想 2-18 再说智能控制 2-19 自动调节漫谈 2-20 电脑作诗机

第三章 火电厂自动调节系统 3-1 火电厂自动调节系统的普遍特点 3-2 自动调节系统的构成 3-3 自动调节系统的跟踪 3-4 高低加水位自动调节系统 一、基本控制策略 二、自平衡能力 三、随动调节系统

四、对于系统耦合的解决办法 五、几个问题：

六、偏差报警与偏差切除 3-5 汽包水位调节系统

一、 任务与重要性 二、 锅炉汽包 三、 虚假水位 四、 汽包水位的测量

五、 影响汽包水位测量波动的因素 六、 汽包供需平衡对汽包水位的影响 七、 制定控制策略

八、 捍卫“经典“ 九、 正反作用与参数整定 十、 特殊问题的处理方法 十一、 变态调节

十二、 三取中还是三平均 3-6 过热器温度调节系统

一、迟延与惯性 二、重要性 三、干扰因素

四、一级减温水调节系统 五、导前微分自动调节系统 六、导前微分系统的参数整定 七、串级调节系统

八、串级调节系统的参数整定

九、修改控制策略，增加抑制干扰能力 十、变态调节方案 3-6主汽压力

一、重要性 二、干扰因素

三、直接能量平衡公式 四、间接能量平衡 五、控制策略 六、参数整定 3-7协调

一、 重要性 一、 干扰因素 二、 机跟炉 三、 参数整定 四、 炉跟机 五、 参数整定

六、 负荷前馈 七、 压力前馈 八、 耦合与解耦 九、 特殊解耦 十、 一次调频 十一、 AGC 3-8 磨煤机优化燃烧

很久以前，我觉得自动控制很难。老师给我找到了整定口诀，我还是迷迷瞪瞪的，不知道怎么应用。

不久后来，我觉得自动控制很简单。说白了也就那么回事，夸张点说，中学生都可以掌握。 相信你们都见过那个PID整定口诀。不嫌麻烦，兹抄录如下： 参数整定找最佳， 从小到大顺序查。 先是比例后积分， 最后再把微分加。 曲线振荡很频繁， 比例度盘要放大。 曲线漂浮绕大弯， 比例毒盘往小扳。 曲线偏离回复慢， 积分时间往下降。 曲线波动周期长， 积分时间再加长。 曲线振荡频率快， 先把微分降下来。 动差大来波动慢， 微分时间应加长。 理想曲线两个波， 前高后低四比一。 一看二调多分析， 调节质量不会低。

这个口诀对不对？对，现在审视一下，没有一点错误。可是，对于当初一个初学者的我，还是不能判断怎么算绕大弯，怎么叫做快怎么叫做慢。也许是那时候我很傻？可能。不过我估计对于诸位读者，到底怎么算快怎么算慢，也不见得几个人能说彻底。

好了，这个帖子里，最终我将要给你们个彻底的解答。 解答之前，都先别急，我一点点给你们把事情的经过说出来。 遵循讲故事的一般规律，话说历史.......

第一章 自动调节系统的发展历程

自文艺复兴以来，科学家们被无数的科学成就鼓舞着，突破一个又一个难题，最终，充分揭示了能量、质量、效率、运动之间的关系，并把们准确概括为一个个美妙的公式。宇宙的神秘面纱通过这些公式，被慢慢的揭开了。

有一门学科很神奇。

“他完全不去考虑能量，质量和效率等因素”（钱学森《工程控制论》），在别的学科中，这些因素是必须被研究的。并且，虽然他不用考虑这些因素，却完成了对这些因素的控制调节功能。如果说这个世界是艘船，那这门学科就是船舵，如果说这个世界是一辆车，那么这门学科就是车把。目前所有在从事这项工作和研究的人，却不都知道自己有这么大的权力和力量。本文的前一部分，就是要告诉你：你所从事的行业是多美伟大神奇。自豪吧，自动调节的工程师们。

是的，这门学科就是自动调节，更多的人说是自动控制。为什么咱们说“调节”而不说“控制”，咱们慢慢感悟。

自动调节，又称自动控制，如今已经涵盖了社会生活的方方面面。在工程控制领域，理所应当的属于应用最普遍的范畴，但是在生物、电子、机械、军事等各个领域。甚至连政治经济领域，似乎也隐隐存在着自动控制的原理。可是考察自动控制的发展历程，从公认的有着明确的控制系统产生的十九世纪以来，其历史也就短短的一百多年。而自动控制理论诞生的明确的成熟的标志——《控制论》，其产生时间在1948年，至今也不过60余年的历史。60年来，尤其在工程控制领域，自动控制得到了极其普遍的应用，取得了辉煌的效果。毫不夸张地说：如果没有自动控制，我们的社会就不可能发展到现在这个地步。

1-1 中国古代的自动调节系统

学术界曾经对中国古代的自动调节机构进行了发掘，认为中国古代也存在着一些符合自动调节规律的机构。因而我们可以自豪的宣称：中国古代有“自动装置”（自动控制专家万百五《我国古代自动装置的原理分析及其成就的探讨》，1965年自动化学报）。

1991年他又补充新材料为《中国大百科全书：自动控制与系统工程卷》写成新条目“我国古代自动装置”。文中例举：指南车是采用扰动补偿原理的方向开环自动调整系统；铜壶滴漏计时装置是采用非线性限制器的多级阻容滤波；浮子式阀门是用于铜壶滴漏计时装置中保持水位恒定的闭环自动调节系统，又用于饮酒速度自动调节器；记里鼓车是备有路程自动测量装置的车；漏水转浑天仪是天文表现仪器，采用仿真原理的水运浑象；候风地动仪是观测地震用的自动检测

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