1一、热水器控制系统组成与前馈补偿#
思路
- 由冷水、调节阀、热交换器与温度检测理清闭环关系，指认被控量、控制器与执行器，并用流量前馈消除扰动
自动控制系统的基本组成与控制方式
基本概念与信号
本卷考法
- 指认被控量、控制器、执行器并画原理方框图
本卷实例
- 关键一步：先分清给定温度与热水温度测量值，再按偏差信号串起各环节
- 中间结果：温度经检测反馈回比较点形成闭环控制
- 卡点：热交换器流程以图给出，需回原卷核对图
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 闭环系统按给定、比较、放大、执行、对象、检测六个环节串联成环
- 按有无反馈分为开环、闭环与复合控制；按给定信号分为恒值、随动与程序控制
- 检测变送元件把被控量转换成可比较的信号，是反馈通道的入口
- 控制系统的基本要求是稳、准、快三条
步骤
- 从工艺或物理描述里找出被控量与操纵量
- 逐个指认给定、比较、控制、执行、对象与检测六个环节对应的实物
- 按信号流向把环节串成闭环方框图
- 说明系统靠什么维持被控量等于给定量
通用考法
- 本卷考过指认被控量、控制器、执行器并画原理方框图
- 指出系统的被控对象、被控量与操纵量
- 说明检测变送元件在闭环系统中的作用
- 画出给定系统的闭环方框图并说明工作过程
常见易错
- 把被控量与操纵量搞反
- 只画方框图而不指认环节，或反之，漏答一半
前馈与比值控制
过程控制与检测仪表
本卷考法
- 用前馈补偿消除二次热水流量扰动的影响
本卷实例
- 关键一步：把流量计测得的扰动信号经补偿器送到控制器输入端
- 中间结果：扰动增大时补偿量相应增大以维持出口温度
- 卡点：前馈补偿不改变闭环稳定性，但要与反馈控制配合
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 前馈按扰动直接补偿，属于开环控制，不改变原回路稳定性
- 完全不变性条件要求前馈通道传递函数等于扰动通道与调节通道之比的倒数
- 比值控制保持两个流量成给定比例，常用开环比值与双闭环比值
- 前馈与反馈组合成复合控制系统
步骤
- 写出扰动通道与调节通道的传递函数
- 按不变性条件求前馈补偿器
- 对两个需配比的量确定比值系数与乘除环节位置
- 画出复合或比值控制系统方框图
通用考法
- 本卷考过用前馈补偿消除二次热水流量扰动的影响
- 求前馈补偿器使扰动对被控量不产生影响
- 设计比值控制系统并计算比值系数
- 说明前馈为什么不影响稳定性
常见易错
- 前馈补偿器求出含高阶微分、不可实现却直接采用
- 比值系数没有换算成仪表量程
公式