均勻控制系統(tǒng)

均勻控制系統(tǒng)趙景玉信息工程學院自動化教研室2002/09/203.2均勻控制系統(tǒng)掌握要點及要求1、均勻控制系統(tǒng)引入的目的；2、了解均勻控制系統(tǒng)的特點；3、了解均勻控制系統(tǒng)的基本類型及應用場合；4、了解均勻控制系統(tǒng)與定值控制系統(tǒng)在方案制定、儀表選型及參數(shù)整定上有何不同。本章復習思考題及作業(yè)題<過程控制工程>習題集中,18;19;20題.3.2.1均勻控制系統(tǒng)的產(chǎn)生1、引入（1）化工生產(chǎn)的特點；①連續(xù)性②平穩(wěn)操作（2）連續(xù)生產(chǎn)，平穩(wěn)操作，造成供求矛盾前一設備物料增多，為維護本設備平穩(wěn)操作，把多余物料排除后一設備為維護平穩(wěn)操作，并不需要物料（3）解決方法：從工藝角度考慮，在兩設備之間加貯槽（4）存在問題：①設備占地面積大②投資大（增加）③有些化合物易分解、沉淀、聚合，造成經(jīng)濟上損失（5）用自動化工具來實現(xiàn)：解決兩個設備供求矛盾，使之均勻，統(tǒng)籌兼顧，不設貯槽。借助貯槽實現(xiàn)均勻原理（1）原理QiQ0aQi二旦QO+F^h（1）條件：1）必須有儲槽;2）緩沖缸的積累量應于流量變化相適應-Qi+》-Q0+均勻控制系統(tǒng)意義：對于一套控制裝置，它借助貯槽的緩沖，將一個變化劇烈的設備變換成一個變化平穩(wěn)或緩慢的流量，這樣的控制規(guī)律叫均勻控制系統(tǒng)。均勻控制系統(tǒng)的特點：1、表征前后供求矛盾，相互聯(lián)系的兩個參數(shù)都應該是變化的，而且是緩慢的。一個平穩(wěn)必然引起另一個波動，每個都應變化。緩慢變化有利于平穩(wěn)2、前后相互聯(lián)系，相互矛盾的兩個參數(shù)應保持在允許波動范圍內(nèi)。液體貯槽液位變化應在上下限之內(nèi)流量波動應在上下限之內(nèi)。3、均勻并不意味平均，有時根據(jù)實際情況以一個參數(shù)為主，一個波動小一些，另一個波動大一些，如L波動大，F(xiàn)波動小。3.2.2基本方案介紹均勻控制系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上同單回路，串級及雙沖量控制系統(tǒng)，因此可分為簡單均勻控制、串級均勻，雙沖量均勻等。1.簡單均勻控制2）與定值系統(tǒng)區(qū)別：a）定值系統(tǒng)：①L穩(wěn)定②調(diào)節(jié)作用強，TiII③保主參數(shù)Lb）均勻系統(tǒng)：①L、Qo全波動②L、Q緩慢變化，調(diào)節(jié)弱，有大偏差調(diào)節(jié)t，TiI，一般％＞100%總實現(xiàn)原則：寬比例度，大積分，決不能加微分。

比例度選擇原則只要液位按照上、下限，依靠控制閥作用，不至于使偏差過大，即：L接近上限，使閥的流量大于輸入量，接近下限時使流出量小于流入量。串級均勻控制系統(tǒng)分析：①結(jié)構(gòu)上同串級動作過程同串級具有串級特點(付回路)無串級的控制精度，主參數(shù)變化慢應用：①閥前后壓力波動顯著②自衡作用顯著雙沖量均勻控制系統(tǒng)(1)、分析：沖量：指引入控制系統(tǒng)中的測量信號而言。由兩個參數(shù)之差為被控變量組成均勻系統(tǒng)Gets)Gv(s)—*-Gp2(s)―Gets)Gv(s)—*-Gp2(s)―Gpl(s)Giri2(s.)L(s')QiGml(s.)塔甲(2)、具體動作過加法器運算公式：Po=Pl-Pq+PiPi為設定值穩(wěn)態(tài)時：Po=Pi=0。06MPaPl=Pq閥門有一個開度調(diào)節(jié)過程：①LofL1PlPoVQoVffQoffPqffPoI-V!(總的流量也增加)當Po=0。6時，閥又處于新的開度(L-L2,QofQ2)特點：①用減法器代替調(diào)節(jié)器(％=100%)②結(jié)構(gòu)簡單，性能好③參數(shù)整定方便3.2.3均勻控制系統(tǒng)系統(tǒng)特性的描述根據(jù)物料平衡A*dL/dt=Qi-Q0(1)求其拉氏變換：L(S)=[Qi-Q0]/A.S—(2)式中A儲槽截面積。

Q0與幣、Pl、即、,Xv有關。Q0二f(L、Pl、'P2、―'Xv)---(3)所以Q0(S)=dQ0/dXv*Xv(S)+dQ0/dPl*P1(S)++dQ0/dP2*P2(S)+dQ0/dL*L(S)(4)Xv：閥桿位移量L：液位高度(自衡作用)Pl、P2:閥前后壓力3.2.4方案的選取與調(diào)節(jié)器的選型簡單均勻控制系統(tǒng)1）流量輸出靠前后壓差進行，而且兩端壓差比較平穩(wěn)2）輸出流量用正位移泵3）自衡作用比較小。（Pl、P2壓力波動?。┐壘鶆蚩刂葡到y(tǒng)1）液