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文档之家› 环境工程仿真模拟第四章复杂控制系统
环境工程仿真模拟第四章复杂控制系统
•第四章 复杂控制系统
4.2 前馈控制系统
结构与原理
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前馈—反馈(闭环)
环境工程仿真模拟第四章复杂控制系 统
•第四章 复杂控制系统
4.2 前馈控制系统
仿真与分析
•蒸汽 •物料
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•物料
•蒸汽
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•第四章 复杂控制系统
4.2 前馈控制系统
4.2 前馈控制系统
结构与原理
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环境工程仿真模拟第四章复杂控制系 统
•第四章 复杂控制系统
4.2 前馈控制系统
结构与原理
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•第四章 复杂控制系统
4.2 前馈控制系统
结构与原理
前馈: (开环)
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理):
•主被控变量T1(去反 应器温度)
•副被控变量T2(热水 仓温度)
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•进厌氧反应器的 废水温度串级控制
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•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
应用实例 纯滞后时间较大的过程(物料浸取 过程):
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•浸取过程网前箱温度串级控制 环境工程仿真模拟第四章复杂控制系 统
•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
结构与原理
•进料负荷 扰动时?
•加热炉出口温度
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•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
结构与原理
•进料负荷 扰动时? •燃料气压 力扰动时?
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•被控变量——加 热炉出口温度
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4.5 分程控制系统
工业废液PH值分程控制
根据负反馈的要求,选择控制
器的正反作用方式:
小加碱阀V1开大,PH上升,对
象Kp1为正,阀V2同上;
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控制器选反作用;
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•第四章 复杂控制系统
4.5 分程控制系统
工业废液PH值分程控制 确定分程控制类型: PH高,控制器测量值大,反作 用控制器输出小,应关小阀V1;
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•第四章 复杂控制系统
4.3 比值控制系统
结构与原理 控制两个物料比值的控制系统; 一个物料流量(从动量)跟随 另一各物料流量(主动量)变 化。
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•第四章 复杂控制系统
4.3 比值控制系统
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•第四章 复杂控制系统
4.4 均匀控制系统
特点 3)控制目标:流量平稳或缓慢 变化;在最大干扰下,液位仍在 工艺操作允许范围内波动; 4)参数整定原则:P大,I大。
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•第四章 复杂控制系统
4.5 分程控制系统
•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
特点 4)能迅速克服进入副回路干扰 的影响,在设计串级控制系统 时,应使主要扰动进入副回路, 使尽量多的扰动进入副回路。
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•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
应用实例
时间常数较大的过程(污水厌氧处
适用情况 1)扰动变量可测不可控; 2)扰动变化频繁,幅度变化大; 3)扰动变量对被控变量影响大。
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•第四章 复杂控制系统
4.2 前馈控制系统
比较
被测变量
反馈控制 被控变量
前馈控制 扰动量
控制器输入
偏差
被测的扰动量
控制规律的实现
可精确控制
有时只能近似
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•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
结构与原理 由两个或两个以上的控制器串
联连接组成,一个控制器的输 出作为另一个控制器的设定值。
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•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
结构与原理
•被控变量——加 热炉出口温度
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•燃料气压 力扰动时?
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结构与原理
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开环比值控制系统
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•第四章 复杂控制系统
4.3 比值控制系统
结构与原理
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单闭环比值控制系统
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•第四章 复杂控制系统
4.3 比值控制系统
结构与原理
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双闭环比值控制系统 (变比值控制系统)
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2020/11/23
环境工程仿真模拟第四章复杂控制系 统
•第四章 复杂控制系统
单回路控制系统
简单控制系统,最基本、最广
泛 复杂控制系统
串级、比值、前馈、均匀、分
程、选择控制等
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•第四章 复杂控制系统
统
•第四章 复杂控制系统
4.2 前馈控制系统
应用实例——温度控制(连续消 毒塔温度)
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•主被控变量(消毒塔出口 温度) •前馈(蒸汽压力)
•连续消毒塔温度 前馈-反馈控制系 统示意图
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•第四章 复杂控制系统
4.2 前馈控制系统
原油污水处理装置污水浓度前 馈—串级反馈控制
结构与原理 一个控制器的输出同时送往两 个或两个以上的执行器,各执 行器的工作范围不同。
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•第四章 复杂控制系统
4.5 分程控制系统
分程控制的目的 (1)不同工况需要不同的控制 手段; (2)扩大控制阀的可调范围。
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•国产控制阀的可调比R=30;
•第四章 复杂控制系统
应4.用1 串实级例控制系统
扰动幅度大且变化大的过程(石
灰石-石膏湿法脱硫):
•主被控变量D(浆液密 度)
•副被控变量W(给料机 速率)
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•石灰石浆液密度串
级控制系统 环境工程仿真模拟第四章复杂控制系
统
•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
应用实例
参数互相关联的过程(精馏塔温
•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
结构与原理
•主控制器
•副控制器
•副被控变 •主被控变
量
量
•主控制回 路
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•副控制回 路
•副被控对 •主被控对
象
象
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统
•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
仿真与分析
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•第四章 复杂控制系统
4.4 均匀控制系统
控制效果比较 单纯的液位控制 单纯的流量控制 均匀控制
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•第四章 复杂控制系统
4.4 均匀控制系统
特点 1)用一个控制器使两个被控变 量都得到控制; 2)通过控制器参数合理整定实 现均匀的目的;
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•小阀C小MAX=4,则C小MIN=4/30=0.133, •大阀C大MAX=100,则C大MIN=100/30=3.33; •两阀合用,CMIN=0.133,CMAX=104,因此,可环境调工比程仿R真’=模1拟0第4/四0.章1复33杂=控7制80系。
统
•第四章 复杂控制系统
4.5 分程控制系统
度):
•主被控变量T1(塔中温 度)
•副被控变量T2(塔顶温 度)
•塔顶温度和塔中温 度的串级控制
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•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
主、副控制器的选择 主控制器:PI或PID; 副控制器:P或PI。 主控制器要采用PI,才能保证 系统无余差。
断副控制器的正反作用;
2)将副回路看作1:1环节,根
据主回路负反馈原则,判断主
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控制器的正反作用。
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•第四章 复杂控制系统
4.1 串级控制系统
主、副控制器正反作用的选择
1)根据副回路负反馈原则,判
断副控制器的正反作用;
2)将副回路看作1:1环节,根
•第四章 复杂控制系统
4.4 均匀控制系统
单回路控制 控制器选用较大比例度,较大 的积分时间,使液位和流量均 缓慢无振荡变化。
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•第四章 复杂控制系统
4.4 均匀控制系统
串级均匀控制 主控:较大比例度,较大的积 分时间。
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溶解氧DO浓度和鼓风机风量串 级控制
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•第四章 复杂控制系统
4.2 前馈控制系统
结构与原理 反馈:只有出现偏差时才进行 调节; 前馈:在偏差还未出现之前把 扰动的影响消除。