被控变量：被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。 操纵变量：受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。 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。 设定值：被控变量的预定值。 偏差：被控变量的设定值与实际值之差。 4、图1.3所示为一自力式贮槽水位控制系统。 (1)指出系统中被控对象、被控变量、操纵变量是什么？ (2)试画出该系统的方块图。 (3)试分析当出水量突然增大时，该系统如何实现水位控制的？ 进水 就动 ho 杠杆系统一→针形阀一贮槽 出水 浮球 1、储槽2、浮球3、杠杠4、针形阀 图1.4储槽水位控制系统方框图 图1.3储槽水位控制系统 答：(1)该系统中贮槽为被控对象：贮槽中水的液位为被控变量：进水流量为操纵变量。 (2)贮槽水位控制系统方块图如图1一7所示。 (3)当贮槽的出水量突然增大，出水量大于入水量，使水位下降，浮球随之下移，通过 杠杆装置带动针形阀下移，增大了进水量，使出水量与入水量之差随之减小水位下降变缓， 直至进水量与出水量又相等，水位停止下降，重新稳定，实现了水位控制。 5、什么是控制系统的静态与动态？为什么说研究控制系统的动态比其静态更有意义？ 答：在自动化领域内，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为控制系统的静态。在这种 状态下，自动控制系统的输入（设定值和干扰）及输出（被控变量）都保持不变，系统内各 组成环节都不改变其原来的状态，它们输入、输出信号的变化率为零。而此时生产仍在进行， 物料和能量仍然有进有出。因此，静态反映的是相对平衡状态。 系统的动态是被控变量随时间而变化的不平衡状态。当一个原来处于平衡状态的系统受到 扰动作用的影响，其平衡状态受到破坏，被控变量偏离没定位。此时，控制器就会改变原来 的状态，产生相应的控制作用、改变操纵变量克服扰动的影响，使系统恢复平衡状态。从扰 动发生，经过抑制，直到系统重新建立平衡，在这段时间巾整个系统都处于变动状态中。 在自动化工作中，了解研究控制系统动态比其静态更为重要。因为在生产过程中，干扰 是客观存在的，是不可避免的。在扰动引起系统变动后，就需要通过控制装置不断地施加控 制作用去消除干扰作用的影响，使被控变量保持在工艺生产所规定的技术指标上，以满足过 程控制的要求。一个正常工作的自动控制系统，时时刻刻都受到扰动的颇繁作用，总是处 在一种频繁的、不间断的动态过程中。因此说研究控制系统的动态比其静态更有意义。被控变量：被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。 操纵变量：受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。 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。 设定值：被控变量的预定值。 偏差：被控变量的设定值与实际值之差。 4、图 1.3 所示为一自力式贮槽水位控制系统。 （1）指出系统中被控对象、被控变量、操纵变量是什么? （2）试画出该系统的方块图。 （3）试分析当出水量突然增大时，该系统如何实现水位控制的? 1、储槽 2、浮球 3、杠杠 4、针形阀 图 1.4 储槽水位控制系统方框图 图 1.3 储槽水位控制系统 答：（1）该系统中贮槽为被控对象；贮槽中水的液位为被控变量；进水流量为操纵变量。 （2）贮槽水位控制系统方块图如图 1—7 所示。 （3）当贮槽的出水量突然增大，出水量大于入水量，使水位下降，浮球随之下移，通过 杠杆装置带动针形阀下移，增大了进水量，使出水量与入水量之差随之减小水位下降变缓， 直至进水量与出水量又相等，水位停止下降，重新稳定，实现了水位控制。 5、什么是控制系统的静态与动态？为什么说研究控制系统的动态比其静态更有意义? 答：在自动化领域内，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为控制系统的静态。在这种 状态下，自动控制系统的输入（设定值和干扰）及输出（被控变量）都保持不变，系统内各 组成环节都不改变其原来的状态，它们输入、输出信号的变化率为零。而此时生产仍在进行， 物料和能量仍然有进有出。因此，静态反映的是相对平衡状态。 系统的动态是被控变量随时间而变化的不平衡状态。当一个原来处于平衡状态的系统受到 扰动作用的影响，其平衡状态受到破坏，被控变量偏离没定位。此时，控制器就会改变原来 的状态，产生相应的控制作用、改变操纵变量克服扰动的影响，使系统恢复平衡状态。从扰 动发生，经过抑制，直到系统重新建立平衡，在这段时间巾整个系统都处于变动状态中。 在自动化工作中，了解研究控制系统动态比其静态更为重要。因为在生产过程中，干扰 是客观存在的，是不可避免的。在扰动引起系统变动后，就需要通过控制装置不断地施加控 制作用去消除干扰作用的影响，使被控变量保持在工艺生产所规定的技术指标上，以满足过 程控制的要求。 —个正常工作的自动控制系统，时时刻刻都受到扰动的颇繁作用，总是处 在一种频繁的、不间断的动态过程中。因此说研究控制系统的动态比其静态更有意义。 3