串级控制系统设计的主要内容
⑴主、副参数的选择原则 ⑵主、副调节器调节规律的选择； ⑶主、副控制器正、反作用的选择。

2016/11/15
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副回路包括于扰分析


管式加热炉串级控制
1、若原油较平稳，燃料压力波动大，可建立温度— 压力（流量）调节系统。 2、对原油波动较大、环境温度有变化、燃油成份波 动等干扰，可建立温度—选择应先副后主的原则选择： 1、先把副回路看成简单控制系统，按简单控制系统 确定副控制器的正、反作用； 2、将副回路等效为一个正特性，按简单控制系统确 定主控制器的正、反作用。

输入：控制阀所控制的流量 副对象 输出： 副被控变量 输入： 副被控变量
主对象
输出： 主被控变量
对原油波动较大、环境温度有变化、燃油成份波动 等干扰，用下列方案效果好。
T1C T1T
热物料 原油
T2T
T2 C 此方案副回路包含的干扰多，副对 象时间常数较大 燃 料 油
若原油较平稳，燃料压力波动大，可建立温度—压力 （流量）调节系统。
原油
热物料
TT FC TC
此方案副回路包含的干扰只有燃 气压力波动，副对象时间常数较 燃 气 小，快速性好
FT

串级控制系统主、副控制器控制规律选择

主参数如成份、温度等有更高的控制要求，主控 制器一般选用PID调节规律。 对于副控制器，它接受主调节器的输出作为外给 定起随动调节系统的作用，用副参数的快速变化 来保证主参数的不变，副控制器一般采用P作用而 不采用积分和微分，但付参数是流量对象时，副 控制器应选PI调节规律。
串级控制系统把非线性环节包含在副回路中
主、付参数的选择原则
主参数的选择原则：与单回路控制系统被控变量的选择 相同。可用于滞后大，或直接采用质量参数等为被控变 量。（比单回路控制系统被控变量的选择裕度大） 副参数选择原则： ⑴付参数的选择必须包括主要干扰，可能条件下力求包括更 多的干扰。 ⑵副回路的设计，必须使主、付参数的时间常数匹配得当 TO1 TO 2为3~10倍，否则系统无法运行，系统将振 （要求： 荡。 ⑶付回路设计，应考虑把调节通道中，非线性部分包括在付 回路中。 ⑷副回路的设计应符合工艺上的合理性（付参数的选择与简 单控制系统的操作变量的选择相同）。