簡單控制系統(tǒng)的組成

簡單控制系統(tǒng)的組成四個基本組成部分：被控對象、檢測與變送儀表、調(diào)節(jié)器（控制器）、執(zhí)行機構(gòu)。簡單控制系統(tǒng)的工作過程變量、執(zhí)行器、控制器類型的確定串級控制系統(tǒng)的組成四個基本組成部分：兩個被控對象、兩套檢測與變送儀表、兩個調(diào)節(jié)器（控制器）、執(zhí)行機構(gòu)。系統(tǒng)主副控制器正、反作用方向的確定：先副后主特點：在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，它是由兩個閉環(huán)回路，副回路起快速的“粗調(diào)”作用，主回路則起“細調(diào)”作用，系統(tǒng)的魯棒性好，副回路是一個隨動控制系統(tǒng)，所以系統(tǒng)對負荷的改變有一定的自適應(yīng)能力均勻控制系統(tǒng)的特點結(jié)構(gòu)上無特殊性，區(qū)別在控制目的和參數(shù)的整定工藝參數(shù)應(yīng)在允許的范圍內(nèi)緩慢變化比值控制系統(tǒng)使一中物料隨另一種物料按一定的比例變化的控制系統(tǒng)比值和比值系數(shù)的計算前饋控制系統(tǒng)是測量進入過程的干擾（包括外界干擾和設(shè)定值變化），并按其信號產(chǎn)生合適的控制作用去改變操縱變量，使被控變量維持在設(shè)定值上分程控制系統(tǒng)是一臺調(diào)節(jié)器的輸出僅操縱一個調(diào)節(jié)閥,若一臺調(diào)節(jié)器去控制兩個以上的調(diào)節(jié)閥,并且是按輸出信號的不同區(qū)間去操作不同的閥門,這種控制方式習(xí)慣上稱為分程控制。選擇控制系統(tǒng)是生產(chǎn)過程中的限制條件所構(gòu)成的邏輯關(guān)系，疊加到正常的自動控制系統(tǒng)上去的一種組合控制方法。至操作極限時，通過選擇器把一個用于控制不安全情況的備用控制系統(tǒng)取代正常工況下，待回到正常工況后又切回到正常工況下。圖為鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)，生產(chǎn)工藝要求汽包水位一定必須穩(wěn)定。1）指出該系統(tǒng)為什么樣的系統(tǒng)；2）指出被控參數(shù)和控制參數(shù)3）確定調(diào)節(jié)閥應(yīng)該選氣開還是氣關(guān)？并說明原因。4）調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律及其正、反作用方式？并說明原因答；1）、單回路控制系統(tǒng)（2）、被控參數(shù)為汽包液位、控制參數(shù)給水流量（3）應(yīng)選擇氣關(guān)式。因為在氣源壓力中斷時，調(diào)節(jié)閥可以自動打開，以保證鍋爐不被燒干（4）調(diào)節(jié)閥應(yīng)選擇氣關(guān)式，則液位控制器應(yīng)為正作用，當檢測到液位增加時，控制器應(yīng)加大輸出，則調(diào)節(jié)閥關(guān)小，使汽包液位穩(wěn)定或當檢測到液位增減小時，控制器應(yīng)減小輸出，則調(diào)節(jié)閥開大，使汽包液位穩(wěn)定如下圖所示的管式加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)，主要擾動來自燃料流量的波動，試分析：（1）該系統(tǒng)是一個什么類型的控制系統(tǒng)？畫出其方框圖（2）確定調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)形式，并說明原因（3）確定兩個調(diào)節(jié)器的正反作用。該系統(tǒng)是一個串級控制系統(tǒng)，起方框圖為當調(diào)節(jié)閥氣源出現(xiàn)故障失去氣源時，為保證系統(tǒng)安全，應(yīng)使閥門處于關(guān)閉位置，故調(diào)節(jié)閥采用氣關(guān)式甲的正常流量為240Kg/h，儀表量程為0-360Kg/h；乙的常用流量為120Nm3/h，儀表量程為0-240Nm3/h，設(shè)計控乙的單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，畫出流程圖并計算引入開方運算與不引入開方運算所分別設(shè)置的比值系數(shù)。15分。解：單比值控制流程圖：引入開方器：如圖示加熱爐，采用控制燃料氣流量來保證加熱爐出口溫度恒定。20分。 1.若進料量是主要擾動且不可控制時，設(shè)計合理的控制方案，并作簡要說明。 2.當燃料氣閥前壓力是是主要擾動且不可控時，設(shè)計合理的控制方案，并作簡要說明。答：當總進料量是主要擾動時，控制方案如圖所示。該方案為前饋－反饋控制系統(tǒng)方案。如果負荷是主要擾動，我們將總進料量測出，將流量信號送到前饋補償裝置，其輸出與溫度控制器的輸出相迭加，作為總的控制作用。這時，當進料量發(fā)生變化后，不需要等到出現(xiàn)偏差，燃料量就會及時作相應(yīng)的調(diào)整，結(jié)果使控制過程中的溫度偏差大為減小。當燃料壓力是主擾動時，控制方案如圖年示。該方案為被加熱物料出口溫度對燃料氣流量的串級控制系統(tǒng)方案。當燃料氣壓力發(fā)生變化是，利用副環(huán)的作用，可以迅速地對擾動作出反