第一节、绪言
1、控制系统的由来
2、 反馈控制过程
3、控制系统中的三个基本操作
测量（Measurement）
借助于传感器与变送器，获取需要控制的变量的当前值
基于需要控制的变量的测量值，控制器决定如何使该变量保持在其期望值
作为控制器的决策结果，控制系统必须采用具体有效的动作，通常由执行单元（如控制阀）来完成。已实施的动作或行动应反过来影响测量信号。
4、 控制系统的目标
在扰动存在的情况下，通过调节操纵变量使被控变量保持在其设定值。
（1）安全性：确保生产过程中人身与设备的安全，保护或减少生产过程对环境的影响；
（2）稳定性：确保产品质量与产量的长期稳定，以抑制各种外部干扰；
（3）经济性：实现效益最大化或成本最小化。
二、过程控制系统的基本概念
1、控制(control)：人们为了达到某种目的而采取的行动，叫做控制，它分为人工控制和自动控制。
2、过程(process)：过程本身的含义是非常广泛的，可以指某个工程系统、某个生物学系统，也可以指某个经济的或社会系统。
3、过程控制系统的重要术语
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被控变量-CV ：这是过程控制系统中需要被测量和控制的变量。例如，温度、压力、流量等。被控变量的目标是保持在一个设定的值或范围内。
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设定值-sp ：这是被控变量期望达到的目标值。控制系统会根据设定值来调整操作，以使被控变量达到或保持在设定值附近。
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测量信号（Measurement） ：这是从传感器或变送器获得的被控变量的实际值。测量信号用于与设定值进行比较，以确定是否存在误差。
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误差（Error） ：这是测量信号与设定值之间的差异。如果测量信号与设定值不一致，就存在误差，控制系统会尝试减小这个误差。
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操纵变量（Manipulated Variable） ：这是控制系统可以调整的变量，以影响被控变量。例如，调节阀的开度、加热器的功率等。
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控制算法（Control Algorithm） ：这是控制系统用来计算如何调整操纵变量的数学公式或逻辑。常见的控制算法包括PID控制等。
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反馈控制（Feedback Control） ：这是一种控制系统，它使用被控变量的实际值与设定值进行比较，并根据误差调整操纵变量。
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前馈控制（Feedforward Control） ：这是一种控制系统，它试图预测干扰对被控变量的影响，并在干扰到达之前进行调整。
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干扰（Disturbance） ：这是来自系统外部或内部的不可控因素，它们会影响被控变量。控制系统需要能够应对干扰，以保持被控变量在设定值附近。
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稳定性（Stability） ：这是控制系统在受到干扰后返回到设定值的能力。一个稳定的控制系统应该在受到干扰后迅速恢复到设定值，而不会振荡或发散。
第二节 过程控制及其系统
过程控制（process control) :指石油、化工、电力、轻工、冶金、纺织、建材、原子能等工业部门生产过程的自动化。
针对连续或半连续（间歇）过程中的温度、压力、流量、液（物）位、化学成分（如含氧量）、物性参数（如粘度、熔融指数）等变量而实现的自动控制系统，称为过程控制。
过程控制系统（process control system) :指工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度和PH值等这样一些过程变量的系统。
过程控制与运动控制的区别：
过程控制——对变化缓慢信号（物理量）的控制，如温度、压力、流量、液位等。
四、 过程控制系统组成
五、过程控制系统的特点：
1、对象复杂多样
2、对象存在滞后
3、对象特性的非线性
4、控制系统较复杂
结论：控制方案确定、控制系统的设计、控制参数的整定都要以对象的特性为依据。
第三节 过程控制的基本问题
控制问题：对于给定的广义过程，如何设计控制器使闭环系统满足希望的性能要求。
第四节 过程控制系统的任务及要求
一、过程控制系统分类
1、 按过程控制系统的结构特点来分
（1）反馈控制系统
（2）前馈控制系统
（3）前馈-反馈控制系统
2、按给定值信号的特点来分类：
（1）定值控制系统
（2）程序控制系统
（3）随动控制系统
常用控制算法
特点：主要适用于SISO系统、基本上不需要对象的动态模型、结构简单、在线调整方便。
APC类（先进控制方法，包括：解耦控制、内模控制、预测控制、自适应控制等），
特点：主要适用于MIMO或大纯滞后SISO系统、需要动态模型、结构复杂、在线计算量大。
