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自动化仪表第八章


1.工作过程 •稳定状态下…… •主流量Q1变化时…… •副变量Q2变化时……
2.特点 •优点:不但能实现流量的副变量跟主流量变化, 而且能克服流量干扰等。能克服开环比值方案 的不足 •缺点:主流量不受控。
3.应用场合 在负荷变化不太大的场合得到广泛应用。
(三)双闭环比值控制
• 特点; 能克服单闭环主流量不受控的不足。 另一优点:升降负荷比较方便。
通常选用比例积分控制规律 2)副控制器
一般采用比例控制规律 2、正、反作用方式的选择 •副控制器按单回路方式选择
•主控制器按下式确定: 主、副变量要求控制阀动作方向一致时,则主控
制器为负,反之为正
例:工艺要求温度不能太低,否则容易结晶
• 副控制器: (控制器-)(控制阀+)(对象+)=“-”
• 主控制器: 主、副变量要求控制阀动作方向相反,则主控制器为正。
二、前馈控制1)静态前馈控制 2)动态前馈控制
2.复合控制系统(前馈-反馈控制系统)
三、前馈控制的应用场合
• 干扰幅值大而频繁,对被控变量影响剧烈,仅 采用反馈控制达不到要求的对象。
• 主要干扰是可测而不可控的变量。 • 当对象的控制通道滞后大,反馈控制不及时,
(二)、串级均匀控制
• 与一般串级控制系统比较 1)设计目的不同 2)主副控制规律一般为P控制器 3)参数整定方法不同 特点:串级均匀控制系统能克服控制阀前后压力较大的
扰动,使主、副变量变化均匀缓慢平稳,控制质量较 高。
第三节 比值控制系统
一、概述 1、比值控制的含义
凡是两个或多个变量自动维持一定比值关系的 过程控制系统,统称为比值控制系统。 2、变量及关系
控制质量差,可采用前馈或前馈 反馈控制系 统,以提高控制质量。
第五节 选择性控制系统
一、基本概念
生产保护性措施有两类: 一类是硬保护措施; 一类是软保护措施。
生产的软保护措施
通过一个特定设计的自动选择性控制系统, 当生产短期内处于不正常情况时,既不使设备 停车又起到对生产进行自动保护的目的。
二、选择性控制系统的类型 1.开关型选择性控制系统
章复杂控制系统
节串级控制系统 节均匀控制系统 节比值控制系统 节前馈控制系统 节选择性控制系统
第一节 串级控制系统
一 、概述:
(1)采用直接控制方案
•优点:所有对温度的干扰 都包括在控制回路之中。
•缺点:对燃油流量变化等 干扰控制不及时,总滞 后较大。
(2)采用间接控制方案:
•优点:能及时而有效地克服来 自燃料油压力方面的干扰。
•主动量---起主导作用的物料流量; •从动量---跟随主动量而变化的物料流量; •比例系数: K=Q1/ Q2
二、比值控制系统的类型
(一)开环比值控制 1.特点
•简单、成本低; •只有当Q1变化时才起控制 作用;Q2变化时Q1不会响应,
比例关系被破坏。
2.适用场合
副流量没有干扰的情况。
(二)单闭环比值控制
2、解决办法 •两塔之间增设缓冲器 •采用均匀控制系统
3、均匀控制的含义
•是指前后供求矛盾的两个工艺参数在规定范围 内能缓慢地 、均匀地变化,使前后设备在物料 供求上相互兼顾、均匀协调的。
二、均匀控制系统的结构方案
(一)、简单均匀控制 • 与简单控制系统比较 1)设计目的不同 2)控制规律一般为P控制器 3)参数整定方法不同 • 特点:简单均匀控制系统的最大优点是结构简单、 操作方便、成本低;但控制效果差。 • 适用场合: 适用于扰动较小、对流量的均匀程度要 求较低的场合。
③根据上述求得的各参数,运用4:1衰减曲线法整定计算公 式,计算主、副控制器的整定参数
2)一步整定法 ①、设系统为纯比例运行的条件下,按照表所列 的数据,将副控制器比例度调到某一适当的数值
②利用简单控制系统中任一种参数整定方法整定主控 制器的参数
§8-2 均匀控制系统
一.概述 1、问题的提出 •例如石油裂解气分离工艺
2)连续型选择性控制系统
3.混合型选择性控制系统
三、积分饱和及其防止
六、串级控制系统控制器参数的整定 1)两步整定法
第一步,整定副控制器;第二步,整定主控制器。
①、在系统稳定允许条件下,主、副控制器均置于纯比例作 用,主控制器的比例度置于100%,逐渐减少副控制器比 例度,用4:1衰减曲线法,获取2s和T2s
②在副控制器的比例度等于2s时,用相同的方法,将主控制 器的比例度由大到小逐渐调节,取得主控制器的1S和T1s
大,简单控制系统满足不了时,采用串级控制。
四、串级控制系统中副回路的确定
⑴主副变量间应有一定的内在联系
(2)使系统的主要干扰被包围在副回路内
(3)使副环尽可能包围更多的次要干扰 (4)副变量的选择应考虑到主副对象时间常数的匹
配,以防共振的发生.
五 主、副控制器控制规律及正反作用的选择
1、控制规律的选择 1)主控制器
2、干扰f来自原料油
3、一、二次干扰f同时出现
(1)使主、副变量同向变化 (2)使主、副变量反向变化
原料油
•分析可知:副控制器具有“先调、粗调”作 用,主控制器具有“后调、细调”作用;两者 配合,控制质量必高于单回路控制系统。
三 串级控制系统的特点
1.在系统结构上,串级控制系统有两个闭合回路 2.在串级控制系统中,有两个变量 • 当对象T、τ很大,干扰作用强而频繁,负荷变化
•缺点:燃料油控制只起辅助作 用;放弃炉出口温度控制将 无法克服来自原料流量和温 度、炉膛压力变化等方面的 干扰。
(3)串级控制系统组成
•方框图:
(4)常见名词术语:
主、副变量,主、副控制器,主、副对象,
主、副变送器,主、副回路,一、二次干扰。
二、串级控制系统的工作过程
1、干扰f来自燃料油流量
• 适用场合:常用在主流量干扰频繁的,或工艺上 经常需要升降负荷的场合。
(四)、变比值控制
第四节 前馈控制系统
一、概述
1.问题的提出 2.前馈控制系统构成
3.前馈与反馈的比较
(1)前馈比反馈控制更及时有效 反馈控制:检测的信号是被控变量 前馈控制:检测的信号是干扰量
(2)前馈控制属于开环控制系统 (3)前馈控制使用的是视对象特性而设计的专用控制器 (4)一种前馈作用只能克服一种干扰
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