1.工艺上要合理，除物料平衡调节外，一般避免 用主物料流量（生产负荷）作为操纵变量。
2）对象动态特性的影响 （1）控制通道时间常数T0 的影响 T0太大或太小都不利于提高控制质量。 控制通道如果是一阶环节，T0小，控制就灵敏。 但太小，控制作用过于灵敏易引起控制过程震荡， 而不稳定。
Q1
h Q2
控制通道如果是二阶环节，T0大，控制作用就 反应迟钝,过渡时间长，控制作用就弱。
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
换热器
载热体
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
液位控制系统
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
实现控制作用的操纵变量。即执行器所控制的参数。 最常见的操纵变量是流量，也有电压、转速等。
一、被控变量选择； 二、操操纵纵变变量量的的选选择择；； 三、测量元件特性的影响； 四、控控制制器器的的选选择择;； 五、控制器参数的工程整定。
确定合理的控制系统方案
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
一、被控变量的选择
从生产过程对控制系统的要求出发，找出对 产量、质量、安全等方面起决定作用的变量。
对象较难控制。
控制通道 0小为好 t
Q2
C
B
A
E D
0
h
t
y
f
Q1
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
② 在f 干扰通道对控制质量的影响
f
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
y
t
无纯滞后
y
有纯滞后
0
t
0
t
如图 f 并不起作用。被控变量只是推迟 f 时间变化。
No Image
干扰
干扰通道 （ Kf、Tf、f ）
被控变量
操纵变量
对象
控制通道（ K0、T0、0）
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
2. 对象特性对选择操纵变量的影响 1）对象静态特性的影响 （ Kf、Tf、f ）
放大系数 K0、Kf ，是对象的（ K 静0、 态T0参、数0）。
第七章简单控制系统
冷流体
温度控制系统
换热器
载热体
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
液位控制系统
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
设计内容(本节讲述主要内容） 根据工艺的要求 ：
要求苯、甲苯达到一定 的纯度，因此，馏出物 的浓度XD应作为被控变 量。
蒸汽 甲苯
精馏塔流程图
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
XD为被控变量，获取测量信号尚有困难时，可 以找出与XD有关的参数作为被控变量，进行间接 指标控制。
3）找出与XD有关的参数 XD = f（TD，P）
测出压力可以知道浓度。
4）考虑工艺的合理性 结论：固定压力，选择温度为被控变量。
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
5）考虑被控变量的 灵敏度。
6）考虑被控变量的
独立性。
进料
冷凝器回流罐顶采出 NhomakorabeaTT
TC
例如
蒸汽
造纸过程中的硫酸盐法
蒸煮过程中，质量指标
是浆料的硬度和强度， 精馏塔流程图
是间接指标。
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
选择被控变量的原则
1.能代表工艺的操作指标，能反映工艺操作状态。 2.被控变量在操作过程中经常受到干扰影响，需 要频繁控制的。 3.直接指标无法获得时，应选与直接指标有单值 对应关系的间接指标作为被控变量。 4.间接参数能够被测出，并有足够的灵敏度。 5.考虑工艺过程的合理性及仪表的现状。 6.间接参数应是独立的。
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
小结：
1. K适0 当大， K越f 小越好； 2. T 0 适当小，T f 越大越好；
3. 0 越小越好, 对f 被控变量无影响。
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
操纵变量的选择原则
No ① K 0：希望K 值0 大一些好, K越0 大,表示控制作用 灵敏,抑制干扰的能力越强。但 太K大0 会破 坏系统的稳定性。
Image ②K f ：K f 无论对系统的静态还是动态对控制质量 都有害， K尽f 可能小。
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
Q1
h
Q2
反应器温度控制系统
希望T0适当小，有利于克服 干扰缩短过渡过程的时间。
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
（2） Tf 对控制质量的影响 希望Tf越大，对被控变量影响越小。
（3）0、 f 对控制质量的影响
① 控制通道滞后时间 0 的影响
如果控制通道 大0 ，那么T0也大。因此，
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
二、操纵变量的选择
给Sv定x Dev
- Pzv
控制器
干D扰 f
Mv
操纵q变量
y
调节阀
被控对象
测量变送器
简单控制系统的方框图
干扰作用对被控变量的影响是使其偏离给定值。 操纵变量则是要克服干扰对被控变量的影响。
冷流体
温度控制系统
1. 采用直接指标控制 直接指标：指的是生产过程中的压力、流量、 物位、温度 等参数的测量控制。
直接指标控制最直接，最有效。
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
2. 采用间接指标控制 以蒸馏塔控制为例 1）精馏原理 2）精馏塔对自控的要求
进料
冷凝器 回流罐
顶采出 苯
（浓度与温度和压力有关） ①当压力恒定时，即P = 常数
XD = f（TD） 如图所示 XD↑温度越低 TD↓
XD↓温度越高 TD↑
测出温度可以知道浓度。
SHAN DONG INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY
②当温度恒定时，即TD = 常数 XD = f（P）
如图所示 XD↑压力越高 P↑ XD↓压力越低 P↓