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自动控制系统发展历程介绍

在此之前说一下控制系统的必要性及其发展路线

控制系统在石油、化工、制药、冶金、造纸等工业领域的应用非常普遍。生产过程中，对工艺变量，有着一定的控制要求。如：

1）精馏塔的塔顶或塔釜温度，在操作压力不变的情况下必须保持一定，才能得到合格的产品。

2）化学反应器的反应温度必须保持平稳，才能使效率达到指标。

因此，工艺技术人员必须充分了解所用的控制系统，以及控制系统的特性。这样才能设计出合理、高效的生产工艺。

1.1.1控制理论的发展

1）经典控制理论:20世纪40～50年代

Nyquist(1932)频域分析方法

Bode图(1945 )分析方法

根轨迹(1948)分析方法

特点：主要从输出与输入量的关系来分析与研究问题。

适用范围：线性定常的单输入、单输出控制系统。

它是以传递函数为基础，在频率域对单输入单输出控制系统进行分析与设计。PID控制规律是经典控制理论*辉煌的成果。

2）现代控制理论:20世纪60年代得到迅猛发展。

其主要内容为：

线性系统理论，*优控制理论，*佳估计理论，系统辨识。

特点：从输入-状态-输出的关系，**地分析与研究系统。

适用范围：不限于线性定常系统，也适用于线性时变，非线性及离散系统，多输入、多输出系统。

3）大系统理论:20世纪70年代开始

将现代控制理论与系统理论相结合形成大系统理论

核心思想：系统的分解与协调

适用范围：高维线性系统

1.1.2 控制仪表的发展

1）基地式：20世纪50年代，适用于单回路

2）单元组合式（按功能）： DDZ, QDZ 20世纪60年代，单元之间用标准统一信��联系

3）计算机： DDC, DCS （20世纪70年代）

自动化仪表的发展经历了如下过程：

模拟仪表--数字仪表--智能仪表。

1.1.3 当前自动控制系统发展的主要特点

• 生产装置实施先进控制成为发展主流

• 过程优化受到普遍关注

• DCS正在走向国际统一标准的开放式系统

• 综合自动化系统（CIPS）是发展方向

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