1、热工自动化的主要内容：自动检测，顺序控制，自动保护，自动控制 2、热工自动控制设备与系统的要求：
工作可靠，操作手段能双向平衡无扰动切换 专用的监控装置，对工况监视、报警、联锁 设备的抗干扰性能强 使用和维护方便
3、控制系统中常用术语 被控对象（对象或PV） 被控参数（被调量） 干扰
调节量：如汽包水位自动控制系统中的给水流量 测量元件，测量值，给定值SP，偏差，闭环开环 调节机构：如调节阀挡板 4、控制系统的组成 被控对象
检测元件与变送器：用来测量被调量，并把被调量转换为与之成某种便于传送和综合的信号 控制器（调节器）：接受被调量信号和给定值信号，并对偏差信号进行一定规律控制，其输出送至执行器
调节机构（调节阀）：根据控制器送来的控制指令去改变调节量来控制被调量
5、典型的过渡过程形式 衰减振荡（0
可以衡量一个系统的稳定程度 衰减比η = y3 衰减率 ? = 7、超调量 =
y1y（∞）y1
y1?y3y1
×100%
8、调节时间（ts）：衡量控制系统的快速性
9、被控对象动态特性：过程控制对象的输出与输入之间的动态关系 10、有、无自平衡能力
有自平衡能力：从受到扰动后无需外部干预水位仍能回复到新的稳态值
无自平衡能力：对象在受到扰动后，其被调量不能依靠对象自身能力使之趋于某一稳定值 11、过程对象动态特性具有的特点 被调量的过渡过程是不振荡的
被调量在干扰发生的开始阶段有一定的迟延和滞后特性
在响应曲线的最后阶段，被调量可能达到一个新的平衡态（有自平衡能力），也可能不断变化而无法进入平衡态（无自平衡能力）
描述对象的动态方程的参数有：放大倍数K、时间常数T、迟延时间τ 12、由阶跃响应求传递函数的方法 切线法、两点法、图解法（半对数法）、面积法 13、PID控制规律的特点 原理简单，使用方便 适应性强
鲁棒性强，其控制品质对被控对象的变化不太敏感 14、比例控制（P）特点 动作快、有差控制
Kp ↑e（∞）↓，但是不能太大，否则振荡，不稳定 15、积分控制（I）特点
动作不及时，能消除静态偏差，实现无差控制，只有偏差为0时候，积分作用才停止变化
16、比例积分控制器（PI）
阶跃响应函数 Δe 是阶跃输入信号的幅值
比例控制可看作是粗调，积分作用是细调，克服单纯P作用不能消除偏差的缺点和单纯I作用控制不及时的缺点 17、积分饱和
生产过程中，负荷大范围变动器件或在启动、停机期间，所形成的较大偏差不能很快消除，控制器在积分作用下，将会形成积分饱和；
避免措施：积分分离，当偏差大于一定值时不积分，小于一定值时积分才起作用。 18、微分控制（D）特点
超前调节：偏差变化速度 = 0，但偏差不等于0时，微分控制器的输出等于0，不能单独使用
19、PD控制器 理想PD的阶跃响应函数
实际PD的传递函数20、PID控制
PD控制的输出曲线
实际PID传递函数
优点：P保证过程的稳定性，I保证误差调节，D补偿调节对象的迟延和惯性
21、
曲线1控制过程时间较曲线2段，动态偏差也较2小。控制过程结束后存在静态偏差 实际应用时，可采用一下方式选择控制规律
1） 负荷变化不太，工艺要求不高，自平衡能力强的控制系统，可采用P控制； 2） 对负荷变化不大，对象惯性较小，不允许有余差的控制系统，可采用PI控制； 3） 对负荷变化大，对象惯性大，且控制质量要求较高，可采用PID控制；
4） 对负荷变化大，对象迟延和惯性都大，而且PID达不到要求，可采用复杂控制规律或控
制系统结构
22、常用的整定方法 理论计算整定法
工程整定法：经验法、临界比例带法、衰减曲线法、响应曲线法 23、why用阶跃扰动的控制过程来确定控制器参数是否合理 由于阶跃扰动是最强烈的输入信号形式，其他任何形式扰动下的控制过程都会优于阶跃扰动下的控制过程，因此，以它为依据确定整定参数是可靠的
24、串级系统：两个控制器串联在一起工作，主控制其的输出作为副控制器的给定值，由副控制器的输出控制调节阀，这样的控制系统称为串级控制系统
特点：
对进入副回路的二次干扰具有很强的克服能力 串级控制系统可以使副回路的时间常数大大减小 提高了系统的工作频率 有一定的自适应能力
25、前馈控制：若直接对扰动进行控制，即当干扰出现时，控制器就直接根据测得的扰动大小和方向，按一定规律去控制，则可以补偿干扰对被调量的影响，消除偏差 “不变性”原理
前馈控制系统形式：静态前馈、动态前馈、前馈—反馈、前馈—串级 26、前馈—反馈控制系统的优点
1）前馈的基础加上反馈，大大简化前馈控制系统，只需对主要扰动进行前馈补偿，其他扰动可依靠反馈克服，既简化系统，又保证控制精度
2）由于反馈回路存在，降低了对前馈控制器精度的要求。前馈对扰动引起的被调量偏差不能完全补偿，其余部分可由反馈来克服，进而消除偏差
3）单纯的反馈控制系统中提高系统控制精度和稳定性是一对矛盾。在不降低系统稳定性的前提下，通过引入前馈可以提高控制精度，控制及时的话可显著提高控制质量 27、比值控制系统：两个或两个以上参数自动保持一定比例关系的控制系统 比值系统K=Q1 Q1主物料Q2从物料
类型：单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统
28、分程控制：由一个控制器的输出信号去控制两个或两个以上控制阀动作，并且是按输出信号的不同区间去操纵不同的控制阀 特点：多阀且分程
29、大迟延控制系统：纯迟延会导致控制量的最大动态偏差增大，系统的控制质量下降，而且 τ/T之比越大越不易控制
补偿纯迟延的常规控制：微分先行、中间反馈——有效克服超调现象，缩短调节时间 预估补偿控制：Smith预估补偿器
Q2
30、耦合程度描述 开环增益矩阵Y=PU
uj到yj通道的第一放大系数
uj到yj通道的第二放大系数
相对增益
Bristol矩阵系统和定理为：相对增益矩阵中每一行每一列元素之和为1
当通道的相对增益接近1，则表明其他通道对该通道的耦合作用很小，不必采取特别解耦措施
在0.3到0.7之间或者大于1.5，则表明其他通道对该通道的耦合严重，需要采取解耦措施 接近或小于0，表明本通道的调节量难以对相应的被调量进行有效控制 31、解耦控制系统设计：串联补偿法、反馈补偿法、前馈补偿法
第二章
1、主汽温控制系统 主要任务：维持高温过热器出口蒸汽温度在允许范围；保护过热器使其管壁温度不超过允许的工作温度，以确保机组安全经济运行。 控制手段：喷水减温、串级控制、分段控制 2、过热汽温系统——多输入单输出
主要扰动：蒸汽流量（负荷）扰动（控制通道）、烟气热量扰动（扰动通道）、减温水流量扰动（扰动通道）
3、汽温静态特性 & 动态特性
动态：迟延、惯性、有自平衡能力（三个扰动下具有相同的动态特性） 4、SAMA功能图例 ○ 测量或信号读出功能
□ 自动信号处理，一般表示机架上安装组件的功能 ◇ 手动信号处理，一般表示在仪表盘上安装仪表的功能
执行机构