被控过程(对象)工艺参数需要控制的生产过程设备或机器等。如锅炉汽包,发酵罐 被控变量被控对象中要求保持设定值的工艺参数。如汽包水位、发酵温度 操纵变量受控制器操纵,用以克服扰动的影响使被控变量保持设定值的物料量或能 量。如锅炉给水量和发酵罐冷却水量 扰动量除操纵变量外,作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。如蒸汽负荷的 变化、冷却水温度的变化等。 设定值被控变量的预定值。 偏羞(e)被控变量的设定值与实际值之差。在实际控制系统中,能够直接获取的信 息是被控变量的测量值而不是实际值,因此,通常把设定值与测量值之差作为偏差。 §13过程控制系统的两种表示形式 一、方框图 方框图是控制系统或系统中每个环节的功能和信号流向的图解表示,是控制系统进行理 论分析、设计中常用到的一种形式 1.方框图组成 方框一每一个方框表示系统中的一个组成部分(也称为环节),方框内添入表示其 自身特性的数学表达式或文字说明; 信号线一信号线是带有箭头的直线段,用来表示环节间的相互关系和信号的流向 作用于方框上的信号为该环节的输入信号,由方框送出的信号称为该环节 的输出信号 比较点一—比较点表示对两个或两个以上信号进行加减运算,“+”号表示相加,“ 号表示相减; 引出点一表示信号引出,从同一位置引出的信号在数值和性质方面完全相同 A A-B G(s) 带有输入输出信号的方框 比较点 分支点 1.3方框的组成单元示意图 系统中的每一个环节用一个方框来表示,四个方框分别表示:被控对象(锅炉汽包)、 测量变送装置、控制器和执行器。每个方框都分别标出各自的输入、输出变量。如被控对象 环节,给水流量变化会引起汽包水位的变化,因此给水流量(操纵变量)作为输入信号作用 于被控对象,而汽包水位(被控变量)则作为被控对象的输出信号:引起被控变量(汽包水 位)偏离设定值的因素还包括蒸汽负荷的变化和给水管压力的变化等扰动量,它们也作为输 入信号作用于被控对象 控制器 扰动量 操纵变量 设定值偏差 被控变量 控制器 执行器 锅炉汽包 测量值 量变送 图14锅炉汽包水位控制系统方框图被控过程（对象）工艺参数需要控制的生产过程设备或机器等。如锅炉汽包，发酵罐。 被控变量 被控对象中要求保持设定值的工艺参数。如汽包水位、发酵温度。 操纵变量 受控制器操纵，用以克服扰动的影响使被控变量保持设定值的物料量或能 量。如锅炉给水量和发酵罐冷却水量。 扰动量 除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。如蒸汽负荷的 变化、冷却水温度的变化等。 设定值 被控变量的预定值。 偏 差(e) 被控变量的设定值与实际值之差。在实际控制系统中，能够直接获取的信 息是被控变量的测量值而不是实际值，因此，通常把设定值与测量值之差作为偏差。 §1.3 过程控制系统的两种表示形式 一、 方 框 图 方框图是控制系统或系统中每个环节的功能和信号流向的图解表示，是控制系统进行理 论分析、设计中常用到的一种形式。 1. 方框图组成 方框----每一个方框表示系统中的一个组成部分（也称为环节），方框内添入表示其 自身特性的数学表达式或文字说明； 信号线---信号线是带有箭头的直线段，用来表示环节间的相互关系和信号的流向； 作用于方框上的信号为该环节的输入信号，由方框送出的信号称为该环节 的输出信号。 比较点----比较点表示对两个或两个以上信号进行加减运算，“+”号表示相加，“-” 号表示相减； 引出点----表示信号引出， 从同一位置引出的信号在数值和性质方面完全相同。 带有输入输出信号的方框 比较点 分支点 图 1.3 方框的组成单元示意图 系统中的每一个环节用一个方框来表示，四个方框分别表示：被控对象（锅炉汽包）、 测量变送装置、控制器和执行器。每个方框都分别标出各自的输入、输出变量。如被控对象 环节，给水流量变化会引起汽包水位的变化，因此给水流量（操纵变量）作为输入信号作用 于被控对象，而汽包水位（被控变量）则作为被控对象的输出信号；引起被控变量（汽包水 位）偏离设定值的因素还包括蒸汽负荷的变化和给水管压力的变化等扰动量，它们也作为输 入信号作用于被控对象。 图 1.4 锅炉汽包水位控制系统方框图