第一篇 基礎(chǔ)篇第四章

1、第四章 單回路反饋控制系統(tǒng) 41 概述 42 被控對象特性對控制質(zhì)量的影響 主要討論K、T、等諸因素對控制質(zhì)量的影響。 控制質(zhì)量：衰減比，最大偏差A(yù)，余差C，控制時間ts. 一、放大系數(shù)對控制質(zhì)量的影響 Gd(s) 為高階慣性環(huán)節(jié)，Kd擾動通道放大系數(shù) G(s) 為高階慣性環(huán)節(jié)，K控制通道放大系數(shù)D(s)作用下：)()(11)()()(sGsGsGsDsYcd)()(1)()()()()(sGsGsDsGsYsRsEcd)()(1)()(lim)(lim)(00sGsGsDsGsssEecdss當(dāng)擾動為單位階躍時： ssD1)(KKKePd1)(總之可見： 干擾通道的放大系數(shù)Kd越小越好如被控

2、對象是線性系統(tǒng)，控制通道放大系數(shù)K,則對控制質(zhì)量無影響。二、時間常數(shù)和遲延時間對控制質(zhì)量的影響 1、干擾通道時間常數(shù)Td和遲延d的影響。 )()(1) 1(1)()(1)()()(sGsGsTsGsGsGsDsYcdcd d對控制質(zhì)量的影響 擾動作用點的不同對控制質(zhì)量影響 2、控制通道T和對控制質(zhì)量的影響 T對控制質(zhì)量的影響 控制通道時間常數(shù)太大，系統(tǒng)反映速度慢，工作頻率下降，過程的持續(xù)時間較長。 T太小，反應(yīng)過干靈敏，容易引起系統(tǒng)振蕩。遲延對控制質(zhì)量的影響小結(jié)：（1） 控制通道，K無影響，T適當(dāng)小，錯開原則，/T小好，控制質(zhì)量好。（2）干擾通道，Kd小好，擾動位置越遠(yuǎn)越好，Td大擾動影響小，

3、d無影響 43 測量元件和變送器特性對控制質(zhì)量的影響 PBBBPKKSTSTSTSTSTKKSTKsDsY)1)(1 ()1 (11111)()(111PBBPBKKSTSTKSTSTKKSTKSTsDsZ)1)(1 (1111111)()(111ST201STB225PKK措施： （1） 采用快速測量元件，測量時間常數(shù)是對象時間常數(shù)的十分之一以下為宜。 （2） 采用微分（超前）單元，抵消測量元件得慣 性，要適應(yīng)。 （3） 安裝位置正確，保證高靈敏度，小慣性。但是，注意，在一些壓力控制系統(tǒng)中，在檢測回路中往往還加一階阻尼器，對信號作平滑處理，否則調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)頻繁動作，形成系統(tǒng)振蕩。 44 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

4、特性對控制質(zhì)量影響 一、調(diào)節(jié)閥在串聯(lián)管路中 總閥全開PPSminmaxQQR SRR 串可見：（1）流量特性變化 （2）可調(diào)范圍減小二、調(diào)節(jié)閥在并聯(lián)管路中 總QQX100)1 (1XRRR并可見：流量特性不變。調(diào)節(jié)范圍減小分程控制分程控制： 出于某種需要一臺控制器的輸出可以同時控制兩只甚至兩只以上的控制閥。 設(shè)置的目的有兩種: (1)擴(kuò)大控制閥的可調(diào)范圍，以便改善控制系統(tǒng)的品質(zhì)：(2)為了滿足某些工藝操作的特殊需要。 分程控制系統(tǒng)就控制閥的開閉形式可以劃分為兩類。一類是兩個控制閥同向動作，即隨著控制器輸出的增大或減小，分程控制閥都逐漸開大或逐漸關(guān)小，這種情況大都用于擴(kuò)大控制閥的可調(diào)范圍，改善系

5、統(tǒng)品質(zhì)。 45 單回路控制系統(tǒng)的參數(shù)整定 也不可靠、僅參考?，崱⑹褂貌环奖?、計算理論整定法：復(fù)雜、煩掌握、實用。工程整定法：簡單、易不測對象特性 衰減曲線法：衰減曲線法：衰減曲線法臨界比例度法經(jīng)驗法（逐步試驗法）11014整定的理論基礎(chǔ) 算）上，求出傳遞函數(shù)，計廣義頻率特性法（理論法）響應(yīng)特性法（動態(tài)參數(shù)測對象特性 )()(1)()()()(sGsGsGsGsRsYcc0)()(1sGsGc0011asasannnn根與響應(yīng)關(guān)系 整定要求： 通過整定選擇合適的參數(shù)，穩(wěn)定(首要) 有一定的穩(wěn)定裕度（即衰減比），一般要求：4：110：1 快速性，準(zhǔn)確性（穩(wěn)態(tài)偏差（余差）小，最大偏差小）工程整定法

6、（1） 經(jīng)驗法 操作人員總結(jié)出來，反復(fù)湊試直到滿意為止。 湊試程序如下： P調(diào)節(jié)，改比例度，同時改給定，到出現(xiàn)41衰減振蕩為止。 PI調(diào)節(jié)，比例度將增大1020，改積分時間和給定值，得到41衰減曲線為止。 PID，完成PI后，加D，改微分時間，改給定，直到滿意時為止。 臨界比例度法 要點：投入自動，使調(diào)節(jié)器P調(diào)節(jié)，從大開始做試驗，改變一次，做一次定值干擾試驗，觀察控制過程曲線，看被控參數(shù)是否達(dá)到臨界振蕩狀態(tài)。 衰減曲線法 閉環(huán)情況下，P調(diào)節(jié)，比例度放較大位置，逐步減小比例度，并加定值擾動直到控制系統(tǒng)出現(xiàn)如圖所示的41衰減過程為止，記下這時比例度和兩相鄰波峰之間的時間,按表求得，控制相應(yīng)參數(shù)。響

7、應(yīng)曲線法（動態(tài)特性參數(shù)法）步驟：閉環(huán)開環(huán) 自動切手動，被調(diào)量調(diào)到給定值附近，待工況穩(wěn)定后，改變手動輸出信號（階躍），給對象一個階躍輸入， 記錄曲線與處理TKminmaxminmaxuuuyyyKminmaxminmaxTuuuyyy幾種方法比較：（1） 經(jīng)驗法，廣泛適用各種控制系統(tǒng)，但花費(fèi)時間長，要有豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗，“看曲線，調(diào)參數(shù)”（2） 臨界比例度法：方法簡單方便，易于掌握，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，一會開，一會關(guān)（3） 衰減曲線法：對外界干擾作用強(qiáng)而頻繁，系統(tǒng)不適用，得不到41曲線 （4）響應(yīng)曲線法：簡單省時，只要做幾次實驗，由響應(yīng)曲線，得到參數(shù)。問題是：是否允許多擾動試驗，干擾強(qiáng)，頻繁不準(zhǔn)確。 46 自動控制系統(tǒng)現(xiàn)場投運(yùn)的一般步驟自動控制系統(tǒng)現(xiàn)場投運(yùn)的一般步驟1、準(zhǔn)備工作 熟悉工藝流程，了解被控對象的特性。熟悉控制方案，掌握系統(tǒng)的設(shè)計意圖，接線圖，各設(shè)備（調(diào)節(jié)器、變送器、執(zhí)行器）的性能，規(guī)格以及安裝地點。 2、電氣線路和連接管路的檢查 連線要全部經(jīng)過檢查，驗明是否符合圖紙要求，是否有接錯之處。3、