第1章 自动控制基础知识.pdf

给排水工程仪表与控制杨殿海******@?123为什么修这门课?,水处理工艺实质上变化不大,但电子、电器、仪表和自动化专业发展迅猛;,深入进行基础研究;;,提高水处理系统的管理水平;,提高出水品质。参考文献:1《自动检测技术及仪表控制系统》(第二版)张毅,张宝芬,曹丽,彭黎辉编著,化学工业出版社,20052.《环境工程仿真与控制》姚重华编著,高等教育出版社,20013.《过程控制工程》(第二版)蒋慰孙,俞金寿编著,中国石化出版社,19994.《污水处理系统的建模、诊断和控制》GustafOlsson,BobNewell著,高景峰,彭永臻译,化学工业出版社,20054第一章自动控制基础知识我国水工业自动化面临的挑战:我国各行业自动化水平比发达国家晚10-20年,水工业自动化比其它行业还要落后10年;引进的昂贵仪表和先进技术不知如何发挥作用?水工业的综合自动化的核心是什么?我们需要建立怎样的自动控制系统?5现代水工业对自动化控制的要求水工业对自动化控制的总体要求:极强的应变能力:现代化的水企业必须强化对变化的洞察能力;对经营模式的重构能力;对核心技术的支持能力;对风险的应变能力。极强的应变速度:对陈旧落后的工艺和设备要尽快革新;淘汰老朽监测仪器,加快信息快速整合;加强网络建设,在线及时把握现场状态;系统对异常情况要有快速反应。极强的求知力度:增强数据和信息资源的处理和应用能力,数据资源的提炼能力,成熟知识的模型和实际转化能力,支持市场竞争的决策能力。水处理过程控制存在问题研究过程:(1)注重工艺工况研究,基础研究不够(2)研究精度不足,分析连续性差,数据粗糙(3)自动控制能力差,环境条件变化大实际工程:(1)盲目引进,不适国情(2)配合不够,建而无用(3)维护不力,?人不直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(机械的、电子的、电气的、光学的装置等),代替人工器官的作用,使生产过程按预定规律或预定要求变化。发展与趋势:发展过程:任务的需要、理论的开拓、技术工具的应用相互影响、相互推动、相互促进综合技术:数学、物理、电子、计算机、仪表、水处理、机械、设备发展过程时代时间任务的需要理论依据技术工具应用十二世纪航海交通磁场(萌芽)指南针、指南车原始控制工业革命理论(经1756年传统机械原理蒸汽机工业应用验总结)1930’s系统稳定性微分方程解析基地式大尺寸仪表频域法(频响经典控制1940’s需要的领域在拓宽法)小型化仪表理论根轨迹法(来自工工业发展需要复杂复杂微分方程解程界)1950’s单元组合仪表控制系统析极小值理论小型化远程化1960’s航空、航天、军事动态规划计算机应用工业发展微处理器现代控制军事发展智能控制理论单片机理论1970’s简单-复杂-多变最优化控制PLC(来自数量DCS学家)智能控制理论深度广度扩展高精度仪表1970’s以后检测、***间污泥浓缩脱水车间排入周泾浜泥饼外运10