
【化】 ****** control system
briefness
【计】 regulatory system
在汉英对照的工程控制领域,"简单调节系统"(Simple Control System)指由单一反馈回路构成的基础自动化装置,其核心功能是通过闭环调节维持被控参数的稳定值。根据国际自动化协会(ISA)的标准化定义,这类系统通常包含四个基础组件:测量变送单元(如压力传感器)、误差计算器(误差信号生成模块)、执行机构(如调节阀)以及被控对象本身(如锅炉温度系统)。
典型应用体现在石油化工领域的压力容器控制中,通过气动调节阀与差压变送器的联动,能够实现±0.5%的稳态精度(参考:ASME过程控制手册)。其数学建模一般采用一阶微分方程描述:
$$
taufrac{dy}{dt} + y = K_p e(t)
$$
式中$tau$为时间常数,$K_p$表征比例增益,$e(t)$表示实时偏差量。该模型被收录于《自动控制原理》(胡寿松著)第三章,印证了其在基础控制理论中的基石地位。
工业实践数据显示(来源:ABB过程自动化白皮书),超过68%的初级控制场景仍采用此类系统,主要得益于其结构简明、维护成本低的优势。在火力发电厂的水位控制案例中,西门子S7-1200系列PLC通过PID算法可实现每秒200次采样调节,充分展现系统响应能力。
“简单调节系统”是自动控制领域中的基础概念,通常指结构较为单一、仅包含基本反馈环节的控制系统。其核心是通过调节被控对象的输出,使其稳定在设定值附近。以下从几个关键维度进行解释:
系统结构
简单调节系统通常由传感器(检测元件)、控制器、执行机构 和被控对象 组成。例如,恒温控制系统中的温度传感器检测当前温度,控制器与设定温度比较后,通过执行器(如加热器或制冷器)调整温度。
工作原理
基于负反馈 原理:系统将输出量反馈到输入端,与设定值比较后生成偏差信号,控制器根据偏差调整执行机构,逐步减小偏差直至稳定。数学上可表示为闭环传递函数:
$$
G(s) = frac{G_c(s)G_p(s)}{1 + G_c(s)G_p(s)H(s)}
$$
其中,( G_c(s) ) 为控制器,( G_p(s) ) 为被控对象,( H(s) ) 为反馈环节。
特点与局限
典型应用
常见于工业生产中的单变量控制,如液位调节、电机转速控制,以及日常生活中的电热水壶温度控制、空调温度调节等。
若需进一步了解复杂调节系统(如串级控制、前馈-反馈复合系统),建议结合具体控制需求补充说明。
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