(二)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)

　　為了定量地評定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)，規(guī)定了以下幾個(gè)質(zhì)量指標(biāo)：

　　1、最大偏差是指系統(tǒng)瞬時(shí)偏離給定值的最大程度，它是衡量自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)之一。對于一些有約束條件的系統(tǒng)，都規(guī)定有具體的允許最大偏差值。

　　2、超調(diào)量是指被調(diào)參數(shù)第一個(gè)波峰值與新的穩(wěn)態(tài)值之差。如果系統(tǒng)新的穩(wěn)態(tài)值與給定值相等，那么最大偏差就和超調(diào)量相等了。通常在對給定值改變的調(diào)節(jié)系統(tǒng)作分析時(shí)，多采用超調(diào)量這個(gè)品質(zhì)指標(biāo)。

　　3、衰減比是指過渡曲線中第一個(gè)波峰的高度與第二個(gè)波峰高度之比，習(xí)慣上寫成n ：1 形式。顯然，凡是衰減振蕩，n值必大于1。n值越大，表示過程衰減得越快，系統(tǒng)穩(wěn)定性越好。通常n的取值范圍在4～10之間。

　　4、余差。當(dāng)過渡過程終了時(shí)，被調(diào)參數(shù)所達(dá)到的新的穩(wěn)態(tài)值與給定值的偏差叫做余差(又稱靜差、穩(wěn)態(tài)誤差)，也就是最后殘余的偏差。余差的數(shù)值可正可負(fù)。在生產(chǎn)中，給定值是生產(chǎn)的技術(shù)指標(biāo)，當(dāng)然希望經(jīng)過調(diào)節(jié)以后，被調(diào)參數(shù)越接近給定值越好，也就是余差越小越好。

　　5、過渡時(shí)間從干擾作用發(fā)生的時(shí)刻起，直到系統(tǒng)重新建立新的平衡為止，過渡過程所經(jīng)歷的時(shí)間叫做“過渡時(shí)間”或“調(diào)節(jié)時(shí)間”。嚴(yán)格地講，對于具有一定衰減比的衰減振蕩過程來說，要完全達(dá)到新的平衡狀態(tài)需要無限長的時(shí)間。然而，實(shí)際上由于儀表靈敏度的限制，當(dāng)被調(diào)參數(shù)接近穩(wěn)態(tài)值時(shí)，指示值就基本不變了。因此，一般是在新的穩(wěn)定值的上下規(guī)定一個(gè)小的范圍，當(dāng)被調(diào)參數(shù)進(jìn)入這一范圍并且不再超出時(shí)，就認(rèn)為被調(diào)參數(shù)已經(jīng)達(dá)到新的穩(wěn)定值，亦即過渡過程至此結(jié)束。這個(gè)范圍一般定為余差的±5%。

　　(三)調(diào)節(jié)對象的負(fù)荷與自衡

　　負(fù)荷就是對象的生產(chǎn)能力或運(yùn)轉(zhuǎn)能力，例如鍋爐的出汽量、精餾塔的處理量、液體貯槽的流量等。在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，對象負(fù)荷變化的大小和快慢是系統(tǒng)的主要干擾作用，它直接影響調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定性。如果負(fù)荷變化很大又很頻繁，調(diào)節(jié)系統(tǒng)就很難穩(wěn)定下來，因此要求負(fù)荷應(yīng)盡量穩(wěn)定。

　　當(dāng)系統(tǒng)的平衡被破壞后，在沒有外界的調(diào)節(jié)作用下，被調(diào)參數(shù)自行趨向一個(gè)新的穩(wěn)定值的性質(zhì)就稱之為對象的自衡。

　　四、自動(dòng)控制系統(tǒng)的表示方法

　　在研究自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，為了能夠清楚地表示出一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)各個(gè)組成部分之間的相互影響和信號(hào)聯(lián)系，便于對系統(tǒng)分析研究，一般都用方框圖來表示自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成。

　　方框圖是用圖的形式表示系統(tǒng)中各組成部分的功能和信號(hào)(或變量)傳遞關(guān)系，它的每一個(gè)方塊表示組成部分的一種功能，箭頭的方向標(biāo)明信號(hào)(或變量)的傳遞方向。

　　在方塊圖中有四種基本符號(hào)：

　　1、信號(hào)線：即帶箭頭的直線，箭頭方向表示信號(hào)傳遞的方向。

　　2、引出點(diǎn)：表示信號(hào)引出或測量的位置，從同一位置引出的信號(hào)線在數(shù)據(jù)和性質(zhì)方面是完全相同的。

　　3、比較點(diǎn)：對兩個(gè)或兩個(gè)以上信號(hào)進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算的點(diǎn)。

　　4、方塊：箭頭進(jìn)入廣場的信號(hào)稱為輸入信號(hào)，箭頭離開方塊的信號(hào)稱為輸出信號(hào)。方框圖中的每個(gè)方塊為系統(tǒng)或元件的傳遞函數(shù)，它反映了各個(gè)環(huán)節(jié)間的因果關(guān)系。

　　實(shí)際工作中，根據(jù)系統(tǒng)的不同，可以有各種各樣的方框圖。但任何一種復(fù)雜的方塊圖都是由串聯(lián)、并聯(lián)、反饋這三種基本形式組成的。

　　五、自動(dòng)控制系統(tǒng)類型簡介

　　(一)簡單控制系統(tǒng)

　　所謂簡單控制系統(tǒng)，通常是指由一個(gè)測量元件及變送器、一個(gè)調(diào)節(jié)器、一個(gè)調(diào)節(jié)閥和一個(gè)對象所組成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)，又稱為單回路控制系統(tǒng)。

　　簡單控制系統(tǒng)在輕化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，所占的比重很大。即便是大型現(xiàn)代化工廠中，簡單控制系統(tǒng)仍占自動(dòng)控制系統(tǒng)總數(shù)的80%左右。另外，簡單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、投運(yùn)等方面的許多基本問題，在復(fù)雜控制系統(tǒng)中同樣存在。因此，我們有必要對這些基本問題進(jìn)行研究。

　　(二)串級控制系統(tǒng)

　　串級控制系統(tǒng)是應(yīng)用最早，效果最好，使用最廣泛的一種復(fù)雜控制系統(tǒng)。特點(diǎn)是兩個(gè)控制器相串接，主控制器的輸出作為副控制器的設(shè)定，適用于時(shí)間常數(shù)及純滯后較大的被控制對象，具有可減少副控對象的等效時(shí)間常數(shù)、提高系統(tǒng)的工作頻率、抑制進(jìn)入副控回路的擾動(dòng)、適應(yīng)負(fù)荷變化等特點(diǎn)。

　　(三)比值控制系統(tǒng)

　　工業(yè)生產(chǎn)上為保持兩種或兩種以上物料比值為一定的控制叫比值控制。

　　常見的比值控制系統(tǒng)有單閉環(huán)比值、雙閉環(huán)比值和串級比值等三級。