自動(dòng)控制原理及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教程

前言

生產(chǎn)過程是指物料經(jīng)過若干加工步驟而成為產(chǎn)品的過程，該過程通常會(huì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)換與傳遞等。要保證工藝流程的正常運(yùn)行，要保證產(chǎn)品的質(zhì)量，就必須對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視和控制。過程控制的任務(wù)是在充分了解生產(chǎn)過程的工藝流程和動(dòng)靜態(tài)特性的基礎(chǔ)上，應(yīng)用理論對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和綜合，以生產(chǎn)過程物流變化信息量作為被控量，選用適宜的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制目標(biāo)——安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。分析和設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)是自動(dòng)控制原理?！白詣?dòng)控制原理”是自動(dòng)化類專業(yè)的職業(yè)基礎(chǔ)核心課程，是先修職業(yè)基礎(chǔ)課和后續(xù)職業(yè)技能課的橋梁與紐帶；“過程控制系統(tǒng)”是自動(dòng)化類專業(yè)的職業(yè)技能核心課程。加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)是高等職業(yè)院校改善辦學(xué)條件、彰顯辦學(xué)特色、提高教學(xué)質(zhì)量的重點(diǎn)。結(jié)合生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)和要求，我們先后建設(shè)了過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室、自控原理實(shí)驗(yàn)室、自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)基地等，基本滿足了專業(yè)教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)條件的需求。本書是結(jié)合“自動(dòng)控制原理”、“過程控制系統(tǒng)”等課程的教學(xué)改革要求與實(shí)踐而編寫的，旨在培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。本書由太原電力高等?？茖W(xué)校降愛琴（第1章、第4章）、郝秀芳（第2章）、陳鳳蘭（第3章）編寫，由上海電力學(xué)院楊平教授主審，楊平教授認(rèn)真審閱了書稿，提出了許多寶貴意見，在此向他表示誠(chéng)摯的感謝。在本書編寫過程中，太原電力高等?？茖W(xué)校自動(dòng)化教研室的老師們、相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備制造廠家給予了大力幫助和支持，在此一并致以衷心感謝。由于作者水平有限，書中的不足與紕漏之處在所難免，真誠(chéng)希望讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)規(guī)劃教材（電力技術(shù)類）。    本書共分4章，主要包括基于模擬電路型實(shí)驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)、微型鍋爐過程控制實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、基于MATLAB實(shí)時(shí)控制的液位控制實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、基于Simulink動(dòng)態(tài)仿真平臺(tái)的控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。通過本書的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠進(jìn)一步加深對(duì)控制原理及控制系統(tǒng)知識(shí)的理解和把握，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。    本書可作為高職院校電力技術(shù)類、能源類等相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教材，也可作為從事相關(guān)控制工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章　基于模擬電路型實(shí)驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)  1.1　實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介  1.2　實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目    實(shí)驗(yàn)一  典型環(huán)節(jié)及其階躍響應(yīng)    實(shí)驗(yàn)二  二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)    實(shí)驗(yàn)三  控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析    實(shí)驗(yàn)四  系統(tǒng)頻率特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)五  連續(xù)系統(tǒng)串聯(lián)校正    實(shí)驗(yàn)六  數(shù)字PID控制實(shí)驗(yàn)      實(shí)驗(yàn)七  狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測(cè)器    實(shí)驗(yàn)八  解耦控制實(shí)驗(yàn)      實(shí)驗(yàn)九  采樣定理實(shí)驗(yàn)  第2章　微型鍋爐過程控制實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目　2.1　EFAT／P過程控制實(shí)驗(yàn)裝置    2.1.1　概述    2.1.2　實(shí)驗(yàn)裝置組成　2.2　EFAT／P系列過程控制智能儀表簡(jiǎn)介    2.2.1　A1智能儀表顯示及操作    2.2.2　A1智能調(diào)節(jié)儀的自整定（AT）操作    2.2.3　智能儀表參數(shù)設(shè)置    2.2.4　智能調(diào)節(jié)儀面板接線端子功能    2.2.5　交流變頻調(diào)速裝置（MM420型）操作控制　2.3　上位機(jī)組態(tài)軟件的使用　2.4　EFAT／P過程控制實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目  　2.4.1　實(shí)訓(xùn)要求及安全操作規(guī)程　  2.4.2　被控對(duì)象特性測(cè)試  　  項(xiàng)目一  單容水箱液位特性測(cè)試　    項(xiàng)目二  雙容水箱液位特性測(cè)試　  2.4.3　單回路控制系統(tǒng)  　  項(xiàng)目三  進(jìn)水流量F1定值調(diào)節(jié)　    項(xiàng)目四  出水流量F2定值調(diào)節(jié) 　   項(xiàng)目五  出水壓力P2定值調(diào)節(jié)（VC2作執(zhí)行器）    　  項(xiàng)目六  出水壓力P2定值調(diào)節(jié)（VC1作執(zhí)行器）     　 項(xiàng)目七  鍋爐液位L2定值調(diào)節(jié)（以進(jìn)水閥VC1作執(zhí)行器）      　項(xiàng)目八  鍋爐液位L2定值調(diào)節(jié)（以出水閥VC2作執(zhí)行器）      　項(xiàng)目九  水箱液位L1定值調(diào)節(jié)（以變頻器作進(jìn)水流量執(zhí)行器）    　項(xiàng)目十  雙容水箱液位定值控制系統(tǒng)    　項(xiàng)目十一　鍋爐內(nèi)膽靜止水溫T1定值調(diào)節(jié)    2.4.4　復(fù)雜控制系統(tǒng)　    項(xiàng)目十二　進(jìn)水流量F1跟隨出水流量F2的定值調(diào)節(jié)  　　項(xiàng)目十三  出水流量F2作前饋的鍋爐液位調(diào)節(jié)   　 項(xiàng)目十四  鍋爐液位Le串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)第3章　基于MATLAB實(shí)時(shí)控制的液位控制實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目    3.1　系統(tǒng)硬件設(shè)備  3.2　系統(tǒng)實(shí)控軟件  3.3　系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目    項(xiàng)目一　液位傳感器標(biāo)定    項(xiàng)目二  對(duì)象特性測(cè)試      項(xiàng)目三  單回路PID控制      項(xiàng)目四  雙容液位串級(jí)控制系統(tǒng)第4章　基于Simulink動(dòng)態(tài)仿真平臺(tái)的控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目  4.1　概述  4.2　實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目    項(xiàng)目一  典型環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)    項(xiàng)目二  二階環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)    項(xiàng)目三  求取控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性    項(xiàng)目四  控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性對(duì)控制質(zhì)量的影響    項(xiàng)目五  單回路控制系統(tǒng)整定    項(xiàng)目六  串級(jí)控制系統(tǒng)整定參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 基于模擬電路型實(shí)驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)1.1 實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介“自動(dòng)控制原理”是電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)習(xí)該課程的目的是使學(xué)生掌握自動(dòng)控制的基本原理和概念，并具備對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)的初步能力，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和參加控制工程實(shí)踐打好理論基礎(chǔ)。自動(dòng)控制原理的內(nèi)容包括自動(dòng)控制的基本概念、控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)描述方法、線性系統(tǒng)的時(shí)域分析與校正方法、根軌跡分析法、頻域分析與校正方法、線性離散系統(tǒng)的分析與校正方法。本章自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)是自動(dòng)控制彈論課程的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。通過實(shí)驗(yàn)，可進(jìn)一步熟悉掌握自動(dòng)控制理論的基本概念、系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)方法，能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正并提出改善系統(tǒng)性能的方案。同時(shí)還可以學(xué)習(xí)和掌握系統(tǒng)模擬電路的構(gòu)成和測(cè)試技術(shù)，提高應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力及水平。本章自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)是以EL-AT-Ⅲ型自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)箱為基礎(chǔ)進(jìn)行的。應(yīng)用EL-AT-Ⅲ型自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可通過對(duì)單元電路的靈活組合，構(gòu)造出各種形式和階次的模擬環(huán)節(jié)和控制系統(tǒng)，以使學(xué)生了解、觀測(cè)、研究所建系統(tǒng)的特性及運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

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