自动化操纵系统发展与PID控制原理详解

本资源是一份关于PRY环境工程仪表与自动化复习资料的整理文档，主要涵盖了自动化操纵系统的演变历程、PID操纵原理、闭环与开环操纵的区别以及自动操纵系统的品质指标等内容。以下是对这些知识点的详细解析： 1. **自动化操纵系统的发展历程**（P2）： - 20世纪50年代：以基地式操纵器为主，虽然原理简单、维修方便，但调节精度不高，比重较少。 - 20世纪60年代：单元组合仪表系统出现，包括气动（ODZ系列，20-100kPa气压信号）和电动（DDZ-II系列，0-10mA直流电流信号和后来更广泛的4-20mA信号）两类。 - 20世纪70年代：计算机操纵系统兴起，DDC（直截了当数字操纵系统）被DCS（集散操纵系统）取代，标志着更高级别的系统集成。 - 20世纪80年代以后：进一步发展至二级优化操纵，实现先进和优化操纵功能。 2. **PID操纵原理**（P1）： PID（比例-积分-微分）是工业过程控制中最常用的操纵规律，特别适合处理无时间延迟的单回路系统。至今，大约80%-90%的系统依然采用PID。 3. **闭环与开环操纵系统的区别**（P5）： - 闭环操纵：通过反馈机制，依据设定值和实际值的偏差进行操纵，确保稳定性，但可能存在操纵延迟。 - 开环操纵：不依赖反馈，仅依据输入信号操纵，系统易受外部干扰，不能自行复原到设定值。 4. **自动操纵系统的品质指标**（P12-P14）： - 衰减比n：衡量系统稳固性的关键参数，n值越小，系统越不稳定；n接近1时，过渡过程类似等幅振荡；n越大，系统越稳定。 - 其他指标：最大动态偏差emax，即系统在扰动下的最大偏离；余差e(∞)，系统达到稳态后的偏差；回复时刻Ts，从扰动到恢复稳定所需时间；振荡频率w，表示系统响应速度。 附加知识点： - 压力单位换算：1kgf/cm²等于14.7PSI。 - 国际上，压力通常以MPa为单位。 - 高导电硫酸（H2SO4）浓度93%时导电性最强。 - ORP（氧化还原电位）是评价水体氧化还原状态的重要参数。 - 最可能是某个专业术语或设备名称的“最”字可能需要具体上下文才能确定。 通过这份资料，学习者可以系统地复习环境工程仪表与自动化领域的基础知识，掌握操纵系统的设计、选择和评估方法，以及如何应用PID等操纵规律进行实际工程操纵。