北京工业大学：《材料工程测试技术》课程教学资源（PPT课件）第五章 温度的调节（含第四章控制仪表、智能仪表）

4.4控制仪表 000‖.23000 3000 s000 1930 990 1920 9￥a IS Ic 930

4.4 控制仪表

控制仪表的原理和作用 n是把来自检测仪表的信号与设定值(或称给 定值)作比较或综合,再按预定的规律处理 此结果,得出调控信号(是一个标准信号如 1~5或4~20mA),由此去操纵执行器而 实现调控

控制仪表的原理和作用  是把来自检测仪表的信号与设定值（或称给 定值）作比较或综合，再按预定的规律处理 此结果，得出调控信号（是一个标准信号如 1～5V或4～20mA），由此去操纵执行器而 实现调控

控制仪表的分类 1)依据所应用的控制理论分: 应用经典控制理论的PD调节器使用十分广泛,它对偏 差信号的处理办法是:比例P(比例放大)、微分|(求 取偏差的变化速率)和积分D(对偏差在一定时间内累 积),及其P、、D的各种组合。 应用现代控制设计的各种控制器适用于不同控制对 象、控制环境和控制参数,有很多种如:自应控制器、 百校正控制器、百学习控制器等等。 ■2)依据处理数据的方式分: 所处理的数据是连续变化的模拟量 实现手段是依靠晶体管、集成运算放大器等电子元件构 成的电子电路。 字式控制仪表所处理的数据是断续变化的数字量 它是以微机为核心,功能强大且灵活,性能优越、操作 直观方便,容易得到较高的控制质量

控制仪表的分类  1）依据所应用的控制理论分： 应用经典控制理论的PID调节器使用十分广泛，它对偏 差信号的处理办法是：比例P（比例放大）、微分I（求 取偏差的变化速率）和积分D（对偏差在一定时间内累 积），及其P、I、D的各种组合。 应用现代控制理论设计的各种控制器适用于不同控制对 象、控制环境和控制参数，有很多种如：自应控制器、 自校正控制器、自学习控制器等等。  2）依据处理数据的方式分： 模拟式控制仪表所处理的数据是连续变化的模拟量， 实现手段是依靠晶体管、集成运算放大器等电子元件构 成的电子电路。 数字式控制仪表所处理的数据是断续变化的数字量， 它是以微机为核心，功能强大且灵活，性能优越、操作 直观方便，容易得到较高的控制质量

数字式控制仪表 可编程调节器 可编程控制器(PLC) M MoI LD XO OR MO ANIX OUT Mo M

数字式控制仪表  可编程调节器  可编程控制器（PLC） AN1 X2 OUT M0 OR M0 LD X0

4.5智能仪表 ■目前带有微机的仪表(或测试装置)不仅能 测量,且能存储和处理数据,又可接受内部 和外部指令,因此其特性可以具有上述智能 的特征,故通常称此类仪表为智能仪表

4.5智能仪表  目前带有微机的仪表（或测试装置）不仅能 测量，且能存储和处理数据，又可接受内部 和外部指令，因此其特性可以具有上述智能 的特征，故通常称此类仪表为智能仪表

4.5智能仪表 ■测量 ■数据显示 适应多种传感器 ■控制精度高 报警功能 先进控制算法 事件输出(时间相关、数值相关) 集中控制功能 ■通讯功能(相互通讯、外部通讯)

4.5智能仪表  测量  数据显示  适应多种传感器  控制精度高  报警功能  先进控制算法  事件输出（时间相关、数值相关）  集中控制功能  通讯功能（相互通讯、外部通讯）

智能仪表的控制理论 ■现代控制理论中的 和 校正理论支持控制器能够主动找到对象的最 好控制模式(),而智能控制器理论 中的 等更使 控制器具有良好的智能特性,实现对大型 复杂的对象的控制

智能仪表的控制理论  现代控制理论中的辩识和建模、自适应和自 校正理论支持控制器能够主动找到对象的最 好控制模式（自整定），而智能控制器理论 中的模糊控制、专家系统、神经网络等更使 控制器具有良好的智能特性，实现对大型、 复杂的对象的控制

测量数据的予处理 ■提高测量的准确度 数字滤波 ■相关分析和谱分析 ■改善仪表特性(数字线性化、自动校准)

测量数据的予处理  提高测量的准确度  数字滤波  相关分析和谱分析  改善仪表特性 （数字线性化 、自动校准 ）

智能仪表常用数字滤波方法 ■算术平均值滤波 中值滤波 ■递推平均滤波 ■加权滤波

智能仪表常用数字滤波方法  算术平均值滤波  中值滤波  递推平均滤波  加权滤波

第五章温度的调节 ■在材料制备和材料加工中为满足工艺要求, 需要调节的工艺参数很多,但温度是最常见 最重要的参数之一,也是最典型的

第五章 温度的调节  在材料制备和材料加工中为满足工艺要求， 需要调节的工艺参数很多，但温度是最常见、 最重要的参数之一，也是最典型的