過(guò)程控制工程he

1、過(guò)程控制系統(tǒng)及工程緒論過(guò)程（Process）-生產(chǎn)過(guò)程基本概念歷經(jīng)一段時(shí)間一般工業(yè)生產(chǎn)伴隨物質(zhì)能量變化過(guò)程（Process）的特點(diǎn)連續(xù)過(guò)程(Continuous Process)批量（間歇）過(guò)程(Batch Process)離散過(guò)程(Discrete Process)流程工業(yè)(Flow Manufacturing Industry)離散制造業(yè)(Discrete Industry)過(guò)程控制(Process Control） 針對(duì)連續(xù)或半連續(xù)（間歇）過(guò)程中的溫度、壓力、流量、液（物）位、化學(xué)成分（如含氧量）、物性參數(shù)（如粘度、融溶指數(shù)）等變量而實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，稱為過(guò)程控制。被控參數(shù)種類基本概念

2、溫度壓力流量液位成分（氧含量，產(chǎn)品組份等）物性（粘度，干點(diǎn)，冰點(diǎn)等）過(guò)程控制領(lǐng)域基本概念石油化工：輸油，煉油，乙烯，合成橡 膠，合成氨電力：火電廠冶金：冶金加熱爐，熱處理爐生化：啤酒，制藥輕工：食品，漂染環(huán)境：水處理，大氣監(jiān)測(cè)其它：農(nóng)業(yè)，養(yǎng)殖業(yè) 被控對(duì)象控制變量設(shè)定值x控制器執(zhí)行器被控對(duì)象測(cè)量、變送擾動(dòng) f被控變量y反饋量 z圖12 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)偏差e控制變量u是指被控制的裝置或者設(shè)備。施加給被控對(duì)象的信號(hào)，使受控對(duì)象按照一定的規(guī)律運(yùn)行，一般用符號(hào)u 表示。被控變量控制系統(tǒng)的輸出，即被控的物理量，一般用符號(hào)y 表示。偏差信號(hào)擾動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)定值與反饋信號(hào)之差稱為偏差，用符號(hào)e 表示。

3、使對(duì)象輸出偏離設(shè)定值的輸入信號(hào)。一般用符號(hào)f 表示。 設(shè)定值x控制器執(zhí)行器被控對(duì)象測(cè)量、變送擾動(dòng) f被控變量y反饋量 z圖12 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)偏差e控制變量u設(shè)定值（給定值）希望系統(tǒng)輸出達(dá)到的數(shù)值，一般用符號(hào)x 表示。2、控制系統(tǒng)的組成定值元件 控制器 執(zhí)行元件用來(lái)產(chǎn)生設(shè)定值或參考輸入。 或稱調(diào)節(jié)器。通過(guò)一定的控制規(guī)律給出控制量，送到執(zhí)行元件。完成功率轉(zhuǎn)換或信號(hào)轉(zhuǎn)換，常稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者執(zhí)行器。 設(shè)定值x控制器執(zhí)行器被控對(duì)象測(cè)量、變送擾動(dòng) f被控變量y反饋量 z圖12 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)偏差e控制變量u測(cè)量、變送元件又稱傳感器，用于檢測(cè)被控對(duì)象的輸出量，并變換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送到控制器。

4、比較元件用以產(chǎn)生偏差信號(hào)2、控制系統(tǒng)的組成設(shè)定值x控制器執(zhí)行器被控對(duì)象測(cè)量、變送擾動(dòng) f被控變量y反饋量 z圖12 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)偏差e控制變量u3、 對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求穩(wěn)定性、精確性和快速性 穩(wěn)定性 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要條件 系統(tǒng)自身的屬性 有界輸入，有界輸出 精確性反映系統(tǒng)的被控變量偏離設(shè)定值的程度。 快速性控制系統(tǒng)受到外界的作用后，從一個(gè)平衡狀態(tài)達(dá)到另一個(gè)平衡狀態(tài)的時(shí)間 。單回路反饋控制系統(tǒng)1.1 單回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成1.2 被控變量的選擇1.3 對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇1.4 控制閥的選擇 第1章1.1單回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 單回路反饋控制系統(tǒng) 四個(gè)基本環(huán)節(jié)：

5、被控對(duì)象、測(cè)量變送、控制器和控制閥 反饋控制中的最基本系統(tǒng) 特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、有效、 應(yīng)用最成熟、最普遍 - 占70%以上例1：恒溫箱的人工控制1.1單回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成人工控制的恒溫箱 加熱電阻絲220V調(diào)壓器溫度計(jì)觀測(cè)恒溫箱內(nèi)的溫度（被控制量）與要求的溫度（給定值）進(jìn)行比較，得到溫度 偏差的大小和方向根據(jù)偏差大小和方向調(diào)節(jié)調(diào)壓器，控制加熱電 阻絲的電流以調(diào)節(jié)溫度回復(fù)到要求值 人工控制恒溫箱調(diào)節(jié)過(guò)程 1.1單回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成人工控制過(guò)程的實(shí)質(zhì)：檢測(cè)偏差，調(diào)節(jié)操縱變量，縮小偏差期望 溫度大腦手調(diào)壓器恒溫箱眼睛實(shí)際 溫度溫度計(jì)例2：水槽液位控制系統(tǒng)LCF1F2F1F21.1單回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成F1增

6、加 L增加 變送器輸出信號(hào)增加 偏差（測(cè)量值-設(shè)定值）為正、增加 控制器輸出增加 閥開度增加 F2增加 L降低；工作過(guò)程：1.1單回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成控制器控制閥被控對(duì)象測(cè)量變送偏差給定 測(cè)量 液位給定量位于系統(tǒng)的輸入端，稱為系統(tǒng)輸入量。 也稱為參考輸入量（信號(hào)）。被控制量位于系統(tǒng)的輸出端，稱為系統(tǒng)輸出量。 輸出量（全部或一部分）通過(guò)測(cè)量裝置返回系 統(tǒng)的輸入端，使 之與輸入量進(jìn)行比較，產(chǎn)生偏差（給定信號(hào)與返回的輸出信號(hào)之差）信號(hào)。輸出量的返回過(guò)程稱為反饋。返回的全部或部分輸出信號(hào)稱為反饋信號(hào)。1.1單回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 控制系統(tǒng)的原理和作用（定值）維持被控參數(shù)保持在設(shè)定值上，偏差越小越好偏差控制

7、：糾正偏差 過(guò)程工業(yè)中，此類系統(tǒng)占大多數(shù)按被控參數(shù)分類： 溫度控制回路、壓力控制回路、 流量控制回路、物位（液位）控制回路常規(guī)PID控制系統(tǒng)組成 PID控制器 調(diào)節(jié)閥工藝對(duì)象檢測(cè)儀表給定值偏差被測(cè)變量A/DD/APID控制器：它是各類自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心部分。由于控制對(duì)象的不同，以及對(duì)系統(tǒng)靜、動(dòng)態(tài)特性的要求和應(yīng)用的控制規(guī)則的不同，可以構(gòu)成各種類型P, PI, PID控制器。比例（P）控制器：適用于調(diào)節(jié)通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝上沒(méi)有提出無(wú)差要求的系統(tǒng)。如：中間儲(chǔ)罐液位、精餾塔塔釜液位以及不太重要的蒸汽壓力。比例積分(PI)控制器：它適用于調(diào)節(jié)通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝參數(shù)不允許有余差

8、的系統(tǒng)系統(tǒng)。例如流量、壓力和要求嚴(yán)格的液位控制系統(tǒng)，常采用比例積分控制器。 比例積分(PI)控制器是使用最多、應(yīng)用最廣的控制器。比例積分微分（PID）控制器：適用于容量滯后較大、負(fù)荷變化大、控制質(zhì)量要求較高的系統(tǒng)，目前應(yīng)用較多的是溫度系統(tǒng)。常規(guī)PID控制系統(tǒng) 常規(guī)PID（Proportional Integral Derivative）控制器是過(guò)程控制中應(yīng)用最為廣泛最基本的一種控制器，它具有簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、可靠性高的特點(diǎn)，而且PID調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)相當(dāng)多的工業(yè)控制對(duì)象，特別是對(duì)于線性定常系統(tǒng)的控制非常有效。 即使在現(xiàn)代控制技術(shù)飛速發(fā)展的今天，仍有90%以上的控制回路采用PID控制。由于計(jì)算機(jī)的廣泛使

9、用，控制器的實(shí)現(xiàn)大都有微機(jī)實(shí)現(xiàn)控制算法。PID控制算法 PID算法是根據(jù)給定值SP與實(shí)際輸出值PV構(gòu)成控制偏差e(t)=SP-PV，將偏差的比例(P)、積分(I)和微分(D)通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，其控制規(guī)律為：比例作用比例部分：由數(shù)學(xué)表達(dá)式Kpe(t)表示，比例系數(shù)Kp越大，則過(guò)渡過(guò)程越快，控制結(jié)果的靜態(tài)偏差也越小;但Kp越大，也越容易產(chǎn)生振蕩。因此，比例系數(shù)Kp選擇必須恰當(dāng)，才能取得過(guò)渡時(shí)間少，靜差小而又穩(wěn)定的結(jié)果。 積分作用從積分部分的數(shù)學(xué)表達(dá)式可以知道，只要存在偏差，它的控制作用就會(huì)不斷增加;只有在偏差e(t)=0時(shí)，它的積分才會(huì)為一個(gè)常數(shù)?？梢?，積分部分的作用可以

10、消除系統(tǒng)的偏差。積分時(shí)間Ti對(duì)積分的作用影響極大。當(dāng)Ti較大時(shí)，積分作用較弱;這時(shí)系統(tǒng)的過(guò)渡時(shí)間不會(huì)產(chǎn)生振蕩;但是消除偏差的時(shí)間較長(zhǎng)。當(dāng)Ti較小時(shí)，則積分作用較強(qiáng)，系統(tǒng)過(guò)渡時(shí)間中有可能產(chǎn)生振蕩，不過(guò)消除偏差的時(shí)間較短。微分作用微分部分的作用由微分時(shí)間Td決定;Td越大，它抑制偏差e (t)變化的作用越強(qiáng);Td越小，它反抗偏差e(t)變化的作用越弱。微分部分顯然對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程有很大的作用。PID參數(shù)的整定 P I D控制器參數(shù)整定的實(shí)質(zhì)是，尋找或者選擇控制器的三項(xiàng)參數(shù)值，使控制器的特性與被控過(guò)程的特性得到良好的匹配，從而使控制系統(tǒng)的特性滿足期望的目標(biāo)。 P I D控制器參數(shù)整定的方法很多，工程

11、上常用的方法有：臨界比例度法、衰減曲線法、經(jīng)驗(yàn)湊試法臨界比例度法臨界比例度法：先通過(guò)試驗(yàn)得到臨界比例度k和臨界周期TK，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的關(guān)系求出控制器各參數(shù)值。具體做法：先只加純比例作用，在干擾作用下，從大到小逐漸改變比例度，直到系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩，這時(shí)的比例度叫臨界比例度k，振蕩周期為臨界周期TK，然后按下表的計(jì)算公式計(jì)算出控制器的各參數(shù)整定數(shù)值。臨界比例度法參數(shù)計(jì)算公式表控制作用比例度/%積分時(shí)間/min微分時(shí)間/minP2 kPI2.2k0.85TKPID1.7k0.5TK0.125TK衰減曲線法衰減曲線法是通過(guò)使系統(tǒng)產(chǎn)生衰減振蕩來(lái)整定控制器的參數(shù)值的。具體做法：先只加純比例作用，將

12、控制器比例度放在較大的數(shù)值上，在達(dá)到穩(wěn)定后，用改變給定值的辦法加入階躍干擾，觀察記錄曲線的衰減比，然后從大到小改變比例度，直至出現(xiàn)4：1衰減比為止，記下此時(shí)的比例度s，并從曲線上得出衰減周期TS，然后按下表的計(jì)算公式計(jì)算出控制器的各參數(shù)整定數(shù)值。衰減曲線法法參數(shù)計(jì)算公式表控制作用比例度/%積分時(shí)間/min微分時(shí)間/minPSPI1.2S0. 5TSPID0.8S0.3TS0.1TS經(jīng)驗(yàn)湊試法經(jīng)驗(yàn)湊試法是長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的一種整定方法。它是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先將控制器參數(shù)放在一個(gè)數(shù)值上，通過(guò)改變給定值施加干擾，在記錄儀上觀察過(guò)渡過(guò)程曲線，按照規(guī)定順序，對(duì)比例度、積分時(shí)間Ti和微分時(shí)間Td逐個(gè)整定，

13、直到獲得滿意的過(guò)渡過(guò)程為止。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表被控變量特點(diǎn)/%Ti/minTd/min流量對(duì)象時(shí)間常數(shù)小，參數(shù)有波動(dòng)，401000.31溫度對(duì)象容量滯后較大20603100.53壓力對(duì)象容量滯后一般30700.43液位對(duì)象時(shí)間常數(shù)范圍較大，2080過(guò)程控制系統(tǒng)及工程第二章 串級(jí)控制系統(tǒng) 串級(jí)控制系統(tǒng)2.1 概述2.2 串級(jí)控制系統(tǒng)2.3 投運(yùn)和整定2.4 串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)2.5 串級(jí)系統(tǒng)副回路的設(shè)計(jì) 第2章2.1概述復(fù)雜控制系統(tǒng)單回路控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)：在一般情況下能夠滿足生產(chǎn)控制要求特殊情況：系統(tǒng)干擾因素多、干擾變化劇烈，以及工藝特殊要求復(fù)雜控制系統(tǒng) 復(fù)雜控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)、比值控制系統(tǒng)、均勻

14、、前饋、選擇、分程等 串級(jí)控制系統(tǒng)原理 精餾控制過(guò)程：P42 圖2-1 提餾段溫度控制 通過(guò)控制再沸器加熱蒸汽量來(lái)維持提餾段溫度恒定 2.1概述TC精餾塔提餾段溫度控制：結(jié)果：溫度控制不穩(wěn)定2.1概述 分析干擾：若干擾僅來(lái)自精餾塔進(jìn)料的波動(dòng)，則通過(guò)此回路 可控制溫度情況一，很多情況下，除了進(jìn)料因素影響，加熱蒸汽流量也會(huì)有波動(dòng)（如鍋爐蒸汽出口壓力的波動(dòng)），這時(shí)，在一定的閥門開度情況下，加熱蒸汽量不同。解決辦法：再加入一個(gè)蒸汽流量控制系統(tǒng)，可控制 流量穩(wěn)定。 問(wèn)題：兩套控制系統(tǒng)不能協(xié)調(diào)，甚至出現(xiàn)矛盾 溫度控制系統(tǒng)要求增加或減小蒸汽流量，而流量控制系統(tǒng)卻只能根據(jù)事先的流量設(shè)定值進(jìn)行定值控制。 2.1

15、概述TCFC串級(jí)控制系統(tǒng)：兩套控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制特點(diǎn)：兩個(gè)控制器，一個(gè)調(diào)節(jié)閥 一個(gè)控制器（主控制器）的輸出送到另一個(gè)控制器（副控制器）的給定，副控制器的輸出送到控制閥 2.1概述TCFC2.1概述溫度控制器流量控制器控制閥流量對(duì)象溫度對(duì)象溫度變送器流量變送器 特點(diǎn)：兩個(gè)閉環(huán)環(huán)路，內(nèi)環(huán)和外環(huán) 內(nèi)環(huán)：副環(huán)，副控制器、副對(duì)象、副變送器 （流量） 外環(huán)：主環(huán)，主控制器、主對(duì)象、主變送器 （溫度） 主環(huán)，定值控制系統(tǒng)，給定值由工藝設(shè)定，主控制器輸出作為副控制器的設(shè)定 副環(huán)，隨動(dòng)控制系統(tǒng)，給定值由主控制器輸出給定，副控制器輸出控制控制閥2.1概述串級(jí)控制系統(tǒng)工作過(guò)程控制系統(tǒng)處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài) 2.1概述氣

16、開式控制閥反作用的流量控制器反作用的溫度控制器 情況1: 副環(huán)內(nèi)出現(xiàn)干擾 流量控制器：“粗調(diào)” 溫度控制器：“細(xì)調(diào)” 2.1概述蒸汽流量突然增大（一段時(shí)間：提餾段溫度不變，溫度控制器輸出不變，流量控制器設(shè)定值不變，但流量測(cè)量增大（流量控制器正偏差，流量控制器輸出減小，控制閥關(guān)?。┱羝髁繙p小，削弱對(duì)提餾段溫度的影響） 提餾段溫度緩慢上升（溫度控制器正偏差，溫度控制器輸出減小，輸出到流量控制器的設(shè)定值減小）流量控制器設(shè)定值減小，流量控制閥開度進(jìn)一步減小。 情況2: 主環(huán)內(nèi)出現(xiàn)干擾 進(jìn)料量突然增大，塔釜液位上升，提餾段溫度下降溫度控制器負(fù)偏差，輸出增大（流量控制器負(fù)偏差，流量控制器輸出增大，控制閥

17、開度增大，蒸汽量增加）提餾段溫度回升2.1概述2.1概述情況3: 主環(huán)和副環(huán)同時(shí)（1）副環(huán)干擾使蒸汽流量增大， 主環(huán)干擾使提餾段溫度降低；（1）副環(huán)干擾使蒸汽流量增大， 主環(huán)干擾使提餾段溫度升高。FCFCspsp結(jié)論：串級(jí)控制系統(tǒng)具有單回路控制系統(tǒng)的全部功能，控制質(zhì)量?jī)?yōu)于單回路控制系統(tǒng)，并且，實(shí)現(xiàn)方便，生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用比較普遍。 2.1概述2.2.1串級(jí)控制系統(tǒng)控制方案 電動(dòng)儀表、氣動(dòng)儀表（很少用）、計(jì)算機(jī) （1）一般的串級(jí)方案 （2）能實(shí)現(xiàn)主控 串級(jí)切換的串級(jí)方案溫度控制器流量控制器控制閥流量對(duì)象溫度對(duì)象溫度變送器流量變送器2.2.2串級(jí)控制系統(tǒng)的實(shí)施因此，主控制器的符號(hào)主要取決于主對(duì)象的符號(hào)

18、，即，主對(duì)象為“正”，則主控制器取“反”作用，主對(duì)象為“負(fù)”，則主控制器取“正”作用 例1P48 圖2-7 加熱爐出口溫度與燃料壓力的串級(jí)控制系統(tǒng)PCTC副控制器： 控制閥選“氣開”式正 副對(duì)象，壓力對(duì)象，閥門開大，負(fù)，反作用 壓力上升正 變送器一般均為正主控制器： 副環(huán)正 主對(duì)象，溫度對(duì)象， 燃料壓力增大時(shí)，燃料量增加，負(fù)，反作用 出口溫度上升正2.2.2串級(jí)控制系統(tǒng)的實(shí)施例2精餾塔提餾段溫度與再沸器加熱蒸汽流量串級(jí)控制系統(tǒng)2.2.2串級(jí)控制系統(tǒng)的實(shí)施FCTC副控制器： 控制閥選“氣閉”式負(fù) 正對(duì)象，流量對(duì)象，閥門開大， 流量增大正 變送器一般均為正主控制器： 副環(huán)正 主對(duì)象，溫度對(duì)象， 蒸

19、汽流量增大時(shí)，加熱量增加， 提餾段溫度上升正2.3.1串級(jí)控制系統(tǒng)的投運(yùn) 投運(yùn)步驟4、調(diào)節(jié)主控制器手操輸出，使副控制器的偏差為零5、分別將副、主控制器切入自動(dòng) 1、主、副控制器手動(dòng)位置，主控制器內(nèi)給定、副控制器 外給定，正反作用正確，PID參數(shù)正確2、副控制器手動(dòng)操作3、通過(guò)副參數(shù)的變化，使主參數(shù)接近給定值，而副參數(shù) 變化也比較平穩(wěn)過(guò)程控制系統(tǒng)及工程第三章 比值控制系統(tǒng) 比值控制系統(tǒng)3.1 概述3.2 比值控制系統(tǒng)的類型3.3 比值系數(shù)的計(jì)算3.4 比值控制方案的實(shí)施3.5 比值控制系統(tǒng)的投運(yùn)與整定3.6 比值控制系統(tǒng)的其他問(wèn)題 第3章3.1概述 工業(yè)過(guò)程中，經(jīng)常需要控制兩種或兩種以上的物料保

20、持一定 的比例關(guān)系 如：造紙過(guò)程中，紙漿和水要成一定的比例關(guān)系 石化重油氣化，重油和氧氣量要成一定的比例關(guān)系 鍋爐燃燒，煤氣和空氣成一定的比例關(guān)系，等等 比值控制系統(tǒng)： 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上參數(shù)符合一定比例關(guān)系的控制系統(tǒng) 流量比值較多，流量比值控制系統(tǒng)主物料/主流量： 處于比值控制中的主導(dǎo)地位 F1從物料/從流量： 按主物料進(jìn)行配比 F2 比值控制系統(tǒng)，要求副流量F2與主流量F1成一定的比值關(guān)系，K為流量比值 3.1概述3.2比值控制系統(tǒng)的類型3.2.1開環(huán)比值控制系統(tǒng)(a)原理圖FCF1F2(b)方塊圖3.2.1開環(huán)比值控制系統(tǒng)控制器控制閥對(duì)象F2測(cè)量變送F1本質(zhì)：整個(gè)控制系統(tǒng)處于開環(huán)狀態(tài)，F(xiàn)

21、2流量根據(jù)F1流量， 按比例系數(shù)開閉閥門場(chǎng)合：這種方案應(yīng)用較少優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，儀表少缺點(diǎn)：系統(tǒng)開環(huán)，F(xiàn)2波動(dòng)時(shí)比值難以保證3.2.2單閉環(huán)比值控制系統(tǒng) 在開環(huán)比值控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)副流量的閉環(huán)控制系統(tǒng) KF1F2FC 從方塊圖上看，與串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相似，只是主參數(shù)沒(méi)有閉環(huán)，F(xiàn)2不影響F1 副流量系統(tǒng)閉環(huán)，穩(wěn)定副流量，定值控制。3.2.2單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)控制器控制閥對(duì)象F2測(cè)量變送F1 K測(cè)量變送過(guò)程控制系統(tǒng)及工程第4章 均勻控制系統(tǒng) 均勻控制系統(tǒng)4.1 均勻控制問(wèn)題的提出及特點(diǎn)4.2 均勻控制方案4.3 均勻控制系統(tǒng)的理論分析4.4 其他需要說(shuō)明的問(wèn)題 第4章4.1均勻控制問(wèn)題的提

22、出及特點(diǎn) 如串聯(lián)精餾塔系統(tǒng) 甲塔乙塔LCFC 甲塔控制液位，而乙塔要控制進(jìn)料量，出現(xiàn)矛盾 過(guò)程生產(chǎn)的連續(xù)性物料連續(xù)，前一設(shè)備出，后一設(shè)備進(jìn), 前后設(shè)備的控制系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)（矛盾）。均勻控制目的：兩參數(shù)都允許在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，但波動(dòng)都不大 4.1均勻控制問(wèn)題的提出及特點(diǎn)解決辦法：工藝上可在兩塔之間加入緩沖罐增加投資 控制系統(tǒng)上解決均勻控制系統(tǒng)做法：把兩參數(shù)統(tǒng)一考慮，只設(shè)置一個(gè)控制系統(tǒng)， 如LC，然后調(diào)整控制器參數(shù)LFt（C）KC0LFt （a）KC較大 LFt（b）KC較小均勻控制系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)上無(wú)特殊性 可以是單回路，可以是串級(jí)，均勻是指控制目 的，而不是指 結(jié)構(gòu)。 （2）參數(shù)都要

23、允許變化，但都要緩慢，并且要有主次 （3）參數(shù)變化要限定范圍（非定值控制，而是定范圍控制） 注意：明確均勻控制意圖。 4.1均勻控制問(wèn)題的提出及特點(diǎn)4.2均勻控制方案常用的結(jié)構(gòu)形式4.2.1（1）簡(jiǎn)單均勻控制 結(jié)構(gòu)與單回路相同，在控制器參數(shù)整定上不同，較大的比例度和積分時(shí)間（弱控制作用） 適用于干擾不大，要求不高的場(chǎng)合 圖4-4 串級(jí)均勻控制方案LCFC LC 圖4-3簡(jiǎn)單均勻控制方案圖4-5 液位和流量 I0=IL-IF+IS ，穩(wěn)定時(shí)，IL和IF的符號(hào)相反，抵消，IS 結(jié)構(gòu)與串級(jí)系統(tǒng)相同，主控制器與簡(jiǎn)單均勻控制器參數(shù)設(shè)置相同。常用的結(jié)構(gòu)形式4.2.1（2）串級(jí)均勻控制 （3）雙沖量均勻控制 “沖量”信號(hào)，“雙沖量” 一個(gè)控制器 綜合兩個(gè)測(cè)量信號(hào)，IFISI0=IL-IF+ISI0FC控制規(guī)律的選擇4.2.2不能加微分控制規(guī)律 簡(jiǎn)單均勻：控制器純比例，或比例積分串級(jí)均勻：主控制