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1. 控制系统的组成和分类
   1. 控制系统的组成及术语 控制系统的四个组成部分： 被控对象、检测变送单元、控制单元、调整机构.
   2. 控制系统分类：
      • 按结构分: 单变量控制系统, 多变量控制系统
      • 按工艺参数分： 过热汽温控制系统， 主蒸汽压力控制系统
      • 按任务分: 比值控制系统， 前馈控制系统
      • 按装置分: 常规过程控制系统， 计算机控制系统
      • 按闭环分: 开环控制系统， 闭环控制系统
      • 根据不同的定值： 定值控制系统， 随机控制系统， 程序控制系统
   3. 过渡过程: 通过调整，直到系统重建平衡.即从一个平衡状态到另一个平衡状态的过程，即控制系统的过渡过程.
2. 控制系统的性能指标
   1. 衰减比 η \eta η 和 衰减率 φ \varphi φ: 衡量稳定性
   2. 最大偏差 和 超调量: 衡量准确性
   3. 调节时间 t s t_s ts​: 衡量快速性
   4. 余差(静态偏差): 衡量静态特性

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1. 有自平衡能力对象
   1. 一阶惯性环节: G ( s ) = K T s + 1 G(s)=\frac{K}{Ts+1} G(s)=Ts+1K​
   2. 一阶惯性环节加纯迟延: G ( s ) = e − τ s K T s + 1 G(s)=e^{-\tau s} \frac{K}{Ts+1} G(s)=e−τsTs+1K​
   3. 高阶惯性环节: G ( s ) = K ( T s + 1 ) n G(s)=\frac{K}{\left(Ts+1\right)^{n}} G(s)=(Ts+1)nK​
   4. 高阶惯性环节加纯迟延: G ( s ) = e − τ s K ( T s + 1 ) n G(s)=e^{-\tau s} \frac{K}{\left(Ts+1\right)^{n}} G(s)=e−τs(Ts+1)nK​
2. 无自平衡能力对象
   1. 积分环节: G ( s ) = 1 T s = ϵ s G(s)=\frac{1}{Ts}=\frac{\epsilon}{s} G(s)=Ts1​=sϵ​
   2. 积分环节加纯迟延: G ( s ) = ϵ s e − τ s G(s)=\frac{\epsilon}{s} e^{-\tau s} G(s)=sϵ​e−τs
   3. 有积分的高阶惯性环节: G ( s ) = 1 T s ( T 0 s + 1 ) n − 1 G(s)=\frac{1}{Ts\left(T_0s+1\right)^{n-1}} G(s)=Ts(T0​s+1)n−11​
   4. 有纯迟延和积分的高阶惯性环节: G ( s ) = e − τ s T s ( T 0 s + 1 ) n − 1 G(s)=\frac{e^{-\tau s}}{Ts\left(T_0s+1\right)^{n-1}} G(s)=Ts(T0​s+1)n−1e−τs​

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1. 原理简单,使用方便

2. 适应性强

3. 鲁棒性强

1. 控制规律: u = K p e = 1 δ e u=K_p e=\frac{1}{\delta}e u=Kp​e=δ1​e; K p K_p Kp​:比例增益 δ = 1 K p × 100 % \delta=\frac{1}{K_p}\times100\% δ=Kp​1​×100%:比例带,工程上用来描述控制作用的强弱.比例带越大,偏差越大.
2. 控制特点:
   • 动作快
   • 有差控制

1. 控制规律: u ( t ) = 1 T 1 ∫ 0 t e   d t u(t)=\frac{1}{T_1}\int_{0}^{t} e\, dt u(t)=T1​1​∫0t​edt; G c ( s ) = 1 T 1 s G_c(s)=\frac{1}{T_1s} Gc​(s)=T1​s1​ T 1 T_1 T1​:积分时间
2. 控制特点:
   • 动作不及时
   • 无差控制
3. PI控制: I控制响应慢,工程上很少有单独使用,一般都是PI控制 控制规律: u ( t ) = K p e ( t ) + K p T 1 ∫ 0 t e ( t )   d t = 1 δ [ e ( t ) + 1 T 1 ∫ 0 t e ( t )   d t ] u(t)=K_pe(t)+\frac{K_p}{T_1}\int_0^te(t)\,dt=\frac{1}{\delta}\left[e(t)+\frac{1}{T_1}\int_0^te(t)\,dt\right] u(t)=Kp​e(t)+T1​Kp​​∫0t​e(t)dt=δ1​[e(t)+T1​1​∫0t​e(t)dt]; G ( s ) = K p ( 1 + 1 T 1 s ) G(s)=K_p\left(1+\frac{1}{T_1 s}\right) G(s)=Kp​(1+T1​s1​) P控制看作粗调,I控制看作细调.控制作用具有: 比例及时作用和积分作用消除偏差的优点.
4. 积分饱和及其措施:
   • 积分饱和: 积分过量,在单方面偏差信号长时间作用下,其输出达到上下限时,其执行机构无法再增大.
   • 措施: 积分分离手段: 当偏差较大时,在控制过程的开始阶段,取消积分作用,控制器按比例动作,等到被调量快要接近给定值时,才能产生积分作用,依靠积分作用消除静态偏差.