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第一章 1、化工自动化的主要内容：自动检测系统、自动信号和连锁保护系统、自动操纵及自动开停车系统、自动控制系统。 2、自动控制系统能在没人直接干预的情况下，自动地排除各种干扰因素对工艺参数的影响，使它们始终保持在预先规定的数值上，保证生产维持在正常或最假的工艺操作状态。 3、自动控制系统的基本组成：被控对象及自动化装置，其中自动化装置又包含测量原件与变送器、控制器和执行器。 4、自动控制系统的方块图：每个方块都代表一个具体装置，方块与方块之间的连接代表方块之间的信号联系，方块之间连接线的箭头代表信号作用的方向。 5、自动控制系统是具有被控变了负反馈的闭环系统。而自动检测、自动操纵等系统是开环系统。 6、反馈控制方式是按偏差进行控制的，其特点是不论什么原因使被控变量偏离期望值而出现偏差时，必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控变量与期望值趋于一致。 7、按被控变量的给定值是否变化和如何变化分类，自动控制系统可分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。 8、自动化领域中，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态；把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。 9、静态是指系统中各信号的变化率为零，即信号保持在某一常数不变化，而不是物料不流动或能量不交换。 10、自动控制系统在静态时，生产还在进行，物料和能量仍然有进出，只是平衡进行没有改变就是了，这与习惯上所说的静止是不同的。 11、系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，称为系统的过渡过程。 12、系统中过渡过程中，被控变量随时间变化的。 13、自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程的基本形式：非周期振荡过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程和发散振荡过程。 14、衰减振荡的过渡过程的品质指标如下： 最大偏差：被控变量偏离给定值的最大数值。 超调量：被控变量偏离新的稳定值得最大数值。 衰减比:前后相邻两个峰值的比。 余差：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳定值与给定值之间的偏差。 过渡时间：理论上是指从干扰作用发生时刻起，到系统重新建立新的平衡为止，过渡过程所经历的时间。 P16-11 （1）方块图如下： 被控对象为反应器；被控变量为反应器内温度；操纵变量为冷却水流量；可能干扰为A、B物料的流量、温度、浓度、冷却水的温度、压力及搅拌器的转速等。 P16-17 何为阶跃作用？为甚经常采用阶跃作用作为系统的输入作用形式？ 答：阶跃作用：在某一瞬间t0，干扰突然地阶跃式地加到系统上，并保持在这个幅度。 采用阶跃干扰的原因：阶跃干扰比较突然，比较危险，对被控变量的影响也最大。如果一个控制系统能够有效克服阶跃干扰，对其他比较缓和的干扰也一定很好地克服。阶跃干扰形式简单，容易实现，便于分析、实验和计算。 P16-21 答：最大偏差A=950-900=50℃； 超调量B=950-908=42℃； 衰减比n=B：B′=42：(918-908)=4.2：1； 振荡周期T=45-9=36min； 余差C=908-900=8℃； 过渡时间为47min； ∵最大偏差=50℃＜80℃，∴满足工艺要求。 P16-22 答：（1）方块图： （2）被控对象：蒸汽加热器；被控变量：出口物料温度；操纵变量：加热蒸汽流量；可能的干扰：进料流量、进料温度、加热蒸汽压力等。 （3）最大偏差A=81.5-81=0.5℃； 衰减比n=B：B′=(81.5-80.7)：(80.9-80.7)=4：1； 余差C=80.7-81=－0.3℃。 第二章 被控对象的特性：指被控对象输入与输出之间的关系。 对象的输入量具有控制作用和扰动作用，输入量是被控变量。 对象特性的数学描述称为对象的数学模型。数学模型的表达式可分为非参量模型和参量模型两大类。 静态数学模型描述的是对象有静态时的输入量与输出量之间的关系。 动态数学模型描述的是对象在输入量改变以后输入量的变化情况。 对象的输入变量至输出变量之间的信号联系称为通道。 控制作用至被控变量的信号联系称控制通道；干扰作用至被控变量的信号联系称为干扰通道。 机理建模是通过对对象或生产过程的内部运动机理的分析，根据对象中物理或化学变化的规律，在忽略一些次要因素或做出一些近似处理后推导出的对象特性方程。 实验建模是在所要研究的对象上，人为的施加一些输入作用（输入量），然后用仪表测取并记录表征对象特征的物理量（输出量）随时间的变化规律，即得到一系列实验数据或实验曲线，然后对这些数据或曲线进行必要的数据处理，求取对象的特性参数，进而得到对象的数学模型。 系统辨识：应用对象的输入输出的实测来决定其模型的的结果和参数。 参