自动化仪表第八章课件

章复杂控制系统章复杂控制系统节串级控制系统节串级控制系统节均匀控制系统节均匀控制系统节比值控制系统节比值控制系统节前馈控制系统节前馈控制系统节选择性控制系统节选择性控制系统节分程控制系统节分程控制系统节多冲量控制系统节多冲量控制系统第一节第一节 串级控制系统串级控制系统一一 、概述、概述:(1)采用直接控制方案采用直接控制方案 优点：所有对温度的干扰优点：所有对温度的干扰都包括在控制回路之中。都包括在控制回路之中。缺点：对燃油流量变化等缺点：对燃油流量变化等干扰控制不及时，总滞干扰控制不及时，总滞后较大。后较大。(2)(2)采用间接控制方案：采用间接控制方案：优点：能及时而有效地克服来优点：能及时而有效地克服来优点：能及时而有效地克服来优点：能及时而有效地克服来自燃料油压力方面的干扰。自燃料油压力方面的干扰。自燃料油压力方面的干扰。自燃料油压力方面的干扰。缺点：燃料油控制只起辅助作缺点：燃料油控制只起辅助作缺点：燃料油控制只起辅助作缺点：燃料油控制只起辅助作用；放弃炉出口温度控制将用；放弃炉出口温度控制将用；放弃炉出口温度控制将用；放弃炉出口温度控制将无法克服来自原料流量和温无法克服来自原料流量和温无法克服来自原料流量和温无法克服来自原料流量和温度、炉膛压力变化等方面的度、炉膛压力变化等方面的度、炉膛压力变化等方面的度、炉膛压力变化等方面的干扰。干扰。干扰。干扰。(3)(3)串级控制系统组成串级控制系统组成方框图：方框图：(4)4)4)4)常见名词术语常见名词术语常见名词术语常见名词术语:主、副变量，主、副控制器，主、副对象，主、副变量，主、副控制器，主、副对象，主、副变量，主、副控制器，主、副对象，主、副变量，主、副控制器，主、副对象，主、副变送器，主、副回路，一、二次干扰主、副变送器，主、副回路，一、二次干扰主、副变送器，主、副回路，一、二次干扰主、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二、串级控制系统的工作过程1 1 1 1、干扰、干扰、干扰、干扰f f f f来自燃料油流量来自燃料油流量来自燃料油流量来自燃料油流量2 2 2 2、干扰、干扰、干扰、干扰f f f f来自原料油来自原料油来自原料油来自原料油3 3 3 3、一、二次干扰、一、二次干扰、一、二次干扰、一、二次干扰f f f f同时出现同时出现同时出现同时出现(1)(1)(1)(1)使主、副变量同向变化使主、副变量同向变化使主、副变量同向变化使主、副变量同向变化(2)(2)(2)(2)使主、副变量反向变化使主、副变量反向变化使主、副变量反向变化使主、副变量反向变化 原料油原料油 分析可知：副控制器具有分析可知：副控制器具有分析可知：副控制器具有分析可知：副控制器具有“先调、粗调先调、粗调先调、粗调先调、粗调”作用，作用，作用，作用，主控制器具有主控制器具有主控制器具有主控制器具有“后调、细调后调、细调后调、细调后调、细调”作用；两者配合，作用；两者配合，作用；两者配合，作用；两者配合，控制质量必高于单回路控制系统。控制质量必高于单回路控制系统。控制质量必高于单回路控制系统。控制质量必高于单回路控制系统。三三 串级控制系统的特点串级控制系统的特点1 1在系统结构上，串级控制系统有两个闭合回路在系统结构上，串级控制系统有两个闭合回路2 2在串级控制系统中，有两个变量在串级控制系统中，有两个变量当对象当对象T T、很大，干扰作用强而频繁，负荷变化很大，干扰作用强而频繁，负荷变化大，简单控制系统满足不了时，采用串级控制。大，简单控制系统满足不了时，采用串级控制。四、四、四、四、串级控制系统中副回路的确定串级控制系统中副回路的确定主副变量间应有一定的内在联系主副变量间应有一定的内在联系主副变量间应有一定的内在联系主副变量间应有一定的内在联系(3)(3)(3)(3)使副环尽可能包围更多的次要干扰使副环尽可能包围更多的次要干扰使副环尽可能包围更多的次要干扰使副环尽可能包围更多的次要干扰(4)(4)(4)(4)副变量的选择应考虑到主副对象时间常数的匹副变量的选择应考虑到主副对象时间常数的匹副变量的选择应考虑到主副对象时间常数的匹副变量的选择应考虑到主副对象时间常数的匹配配配配,以防共振的发生以防共振的发生以防共振的发生以防共振的发生.(2)(2)(2)(2)使系统的主要干扰被包围在副回路内使系统的主要干扰被包围在副回路内使系统的主要干扰被包围在副回路内使系统的主要干扰被包围在副回路内五五 主、副控制器控制规律及正反作用的选择主、副控制器控制规律及正反作用的选择1 1 1 1、控制规律的选择、控制规律的选择、控制规律的选择、控制规律的选择1 1 1 1）主控制器）主控制器）主控制器）主控制器 通常选用比例积分控制规律通常选用比例积分控制规律通常选用比例积分控制规律通常选用比例积分控制规律2 2 2 2）副控制器）副控制器）副控制器）副控制器 一般采用比例控制规律一般采用比例控制规律一般采用比例控制规律一般采用比例控制规律 2 2 2 2、正、反作用方式的选择、正、反作用方式的选择、正、反作用方式的选择、正、反作用方式的选择 副控制器按单回路方式选择副控制器按单回路方式选择副控制器按单回路方式选择副控制器按单回路方式选择 主控制器按下式确定主控制器按下式确定主控制器按下式确定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，则主控主、副变量要求控制阀动作方向一致时，则主控主、副变量要求控制阀动作方向一致时，则主控主、副变量要求控制阀动作方向一致时，则主控制器为负，反之为正制器为负，反之为正制器为负，反之为正制器为负，反之为正例例:工艺要求温度不能太低，否则容易结晶工艺要求温度不能太低，否则容易结晶副控制器：副控制器：副控制器：副控制器：(控制器控制器控制器控制器-)(-)(-)(-)(控制阀控制阀控制阀控制阀)()()()(对象对象对象对象)=“-”)=“-”)=“-”)=“-”主控制器主控制器主控制器主控制器:主、副变量要求控制阀动作方向相反，则主控制器为正。主、副变量要求控制阀动作方向相反，则主控制器为正。主、副变量要求控制阀动作方向相反，则主控制器为正。主、副变量要求控制阀动作方向相反，则主控制器为正。六、串级控制系统控制器参数的整定六、串级控制系统控制器参数的整定1 1)两步整定法两步整定法两步整定法两步整定法 第一步，整定副控制器；第二步，整定主控制器。第一步，整定副控制器；第二步，整定主控制器。、在系统稳定允许条件下，主、副控制器均置于纯比例作、在系统稳定允许条件下，主、副控制器均置于纯比例作用，主控制器的比例度用，主控制器的比例度 置于置于100%100%，逐渐减少副控制器比，逐渐减少副控制器比例度，用例度，用4 4：1 1衰减曲线法，获取衰减曲线法，获取 2 2s s和和T T2 2s s在副控制器的比例度等于在副控制器的比例度等于 2 2s s时，用相同的方法，将主控制时，用相同的方法，将主控制器的比例度由大到小逐渐调节，取得主控制器的器的比例度由大到小逐渐调节，取得主控制器的 1S1S和和T T1 1s s 根据上述求得的各参数，运用根据上述求得的各参数，运用4 4：1 1衰减曲线法整定计算公衰减曲线法整定计算公式，计算主、副控制器的整定参数式，计算主、副控制器的整定参数2 2 2 2)一步整定法一步整定法一步整定法一步整定法 、设系统为纯比例运行的条件下，按照表所列、设系统为纯比例运行的条件下，按照表所列、设系统为纯比例运行的条件下，按照表所列、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的数据，将副控制器比例度调到某一适当的数值的数据，将副控制器比例度调到某一适当的数值的数据，将副控制器比例度调到某一适当的数值利用简单控制系统中任一种参数整定方法整定主控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制器的参数8-2 8-2 均匀控制系统均匀控制系统一一一一概述概述概述概述1 1 1 1、问题的提出、问题的提出、问题的提出、问题的提出 例如石油裂解气分离工艺例如石油裂解气分离工艺例如石油裂解气分离工艺例如石油裂解气分离工艺2 2、解决办法、解决办法、解决办法、解决办法 两塔之间增设缓冲器两塔之间增设缓冲器两塔之间增设缓冲器两塔之间增设缓冲器 采用均匀控制系统采用均匀控制系统采用均匀控制系统采用均匀控制系统3 3、均匀控制的含义、均匀控制的含义 是指是指前后供求矛盾的前后供求矛盾的两个工艺参数在规定范围两个工艺参数在规定范围内能缓慢地内能缓慢地、均匀地变化，使前后设备在物料供、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。求上相互兼顾、均匀协调的。二、均匀控制系统的结构方案二、均匀控制系统的结构方案与简单控制系统比较与简单控制系统比较与简单控制系统比较与简单控制系统比较1 1 1 1）设计目的不同）设计目的不同）设计目的不同）设计目的不同2 2 2 2）控制规律一般为）控制规律一般为）控制规律一般为）控制规律一般为P P P P控制器控制器控制器控制器3 3 3 3）参数整定方法不同）参数整定方法不同）参数整定方法不同）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、操特点：简单均匀控制系统的最大优点是结构简单、操特点：简单均匀控制系统的最大优点是结构简单、操特点：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。作方便、成本低；但控制效果差。作方便、成本低；但控制效果差。作方便、成本低；但控制效果差。适用场合适用场合适用场合适用场合:适用于扰动较小、对流量的均匀程度要求适用于扰动较小、对流量的均匀程度要求适用于扰动较小、对流量的均匀程度要求适用于扰动较小、对流量的均匀程度要求较低的场合。较低的场合。较低的场合。较低的场合。(一一一一)、简单均匀控制、简单均匀控制、简单均匀控制、简单均匀控制(二二)、串级均匀控制、串级均匀控制与一般串级控制系统比较与一般串级控制系统比较与一般串级控制系统比较与一般串级控制系统比较1 1 1 1）设计目的不同）设计目的不同）设计目的不同）设计目的不同2 2 2 2）主副控制规律一般为）主副控制规律一般为）主副控制规律一般为）主副控制规律一般为P P P P控制器控制器控制器控制器3 3 3 3）参数整定方法不同）参数整定方法不同）参数整定方法不同）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特点：串级均匀控制系统能克服控制阀前后压力较大的特点：串级均匀控制系统能克服控制阀前后压力较大的特点：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，控制质量较扰动，使主、副变量变化均匀缓慢平稳，控制质量较扰动，使主、副变量变化均匀缓慢平稳，控制质量较扰动，使主、副变量变化均匀缓慢平稳，控制质量较高。高。高。高。第三节第三节 比值控制系统比值控制系统一、概述一、概述一、概述一、概述1 1 1 1、比值控制的含义、比值控制的含义、比值控制的含义、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凡是两个或多个变量自动维持一定比值关系的凡是两个或多个变量自动维持一定比值关系的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。过程控制系统，统称为比值控制系统。过程控制系统，统称为比值控制系统。过程控制系统，统称为比值控制系统。2 2 2 2、变量及关系、变量及关系、变量及关系、变量及关系 主动量主动量主动量主动量-起主导作用的物料流量；起主导作用的物料流量；起主导作用的物料流量；起主导作用的物料流量；从动量从动量从动量从动量-跟随主动量而变化的物料流量；跟随主动量而变化的物料流量；跟随主动量而变化的物料流量；跟随主动量而变化的物料流量；比例系数比例系数比例系数比例系数:K=Q1/Q2:K=Q1/Q2:K=Q1/Q2:K=Q1/Q2二、比值控制系统的类型二、比值控制系统的类型1.1.1.1.特点特点特点特点 简单、成本低；简单、成本低；简单、成本低；简单、成本低；只有当只有当只有当只有当Q1Q1Q1Q1变化时才起控制变化时才起控制变化时才起控制变化时才起控制作用；作用；作用；作用；Q2Q2Q2Q2变化时变化时变化时变化时Q1Q1Q1Q1不会响应，不会响应，不会响应，不会响应，比例关系被破坏。比例关系被破坏。比例关系被破坏。比例关系被破坏。2.2.2.2.适用场合适用场合适用场合适用场合 副流量没有干扰的情况。副流量没有干扰的情况。副流量没有干扰的情况。副流量没有干扰的情况。(一一一一)开环比值控制开环比值控制开环比值控制开环比值控制(二二二二)单闭环比值控制单闭环比值控制1.1.1.1.工作过程工作过程工作过程工作过程 稳定状态下稳定状态下稳定状态下稳定状态下 主流量主流量主流量主流量Q1Q1Q1Q1变化时变化时变化时变化时 副变量副变量副变量副变量Q2Q2Q2Q2变化时变化时变化时变化时 2.2.2.2.特点特点特点特点 优点：不但能实现流量的副变量跟主流量变化，优点：不但能实现流量的副变量跟主流量变化，优点：不但能实现流量的副变量跟主流量变化，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而且能克服流量干扰等。能克服开环比值方案而且能克服流量干扰等。能克服开环比值方案而且能克服流量干扰等。能克服开环比值方案的不足的不足的不足的不足 缺点：主流量不受控。缺点：主流量不受控。缺点：主流量不受控。缺点：主流量不受控。3.3.3.3.应用场合应用场合应用场合应用场合 在负荷变化不太大的场合得到广泛应用。在负荷变化不太大的场合得到广泛应用。在负荷变化不太大的场合得到广泛应用。在负荷变化不太大的场合得到广泛应用。(三三)双闭环比值控制双闭环比值控制特点特点特点特点;能克服单闭环主流量不受控的不足。能克服单闭环主流量不受控的不足。能克服单闭环主流量不受控的不足。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。另一优点：升降负荷比较方便。另一优点：升降负荷比较方便。另一优点：升降负荷比较方便。适用场合适用场合适用场合适用场合:常用在主流量干扰频繁的，或工艺上常用在主流量干扰频繁的，或工艺上常用在主流量干扰频繁的，或工艺上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。经常需要升降负荷的场合。经常需要升降负荷的场合。经常需要升降负荷的场合。(四四)、变比值控制、变比值控制第四节第四节 前馈控制系统前馈控制系统一、概述一、概述1.1.1.1.问题的提出问题的提出问题的提出问题的提出2.2.2.2.前馈前馈控制系统构成控制系统构成控制系统构成控制系统构成3.3.前馈与反馈的比较前馈与反馈的比较(1)(1)(1)(1)前馈比反馈控制更及时有效前馈比反馈控制更及时有效前馈比反馈控制更及时有效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反馈控制：检测的信号是被控变量反馈控制：检测的信号是被控变量反馈控制：检测的信号是被控变量 前馈控制：检测的信号是干扰量前馈控制：检测的信号是干扰量前馈控制：检测的信号是干扰量前馈控制：检测的信号是干扰量(2)(2)(2)(2)前馈控制属于开环控制系统前馈控制属于开环控制系统前馈控制属于开环控制系统前馈控制属于开环控制系统(3)(3)(3)(3)前馈控制使用的是视对象特性而设计的专用控制器前馈控制使用的是视对象特性而设计的专用控制器前馈控制使用的是视对象特性而设计的专用控制器前馈控制使用的是视对象特性而设计的专用控制器(4)(4)(4)(4)一种前馈作用只能克服一种干扰一种前馈作用只能克服一种干扰一种前馈作用只能克服一种干扰一种前馈作用只能克服一种干扰二、前馈控制系统的结构形式二、前馈控制系统的结构形式1.1.单纯的前馈控制系统单纯的前馈控制系统1 1）静态前馈控制）静态前馈控制2 2）动态前馈控制）动态前馈控制2.2.复合控制系统（前馈反馈控制系统）复合控制系统（前馈反馈控制系统）三、前馈控制的应用场合三、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，仅干扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，仅干扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，仅干扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，仅采用反馈控制达不到要求的对象。采用反馈控制达不到要求的对象。采用反馈控制达不到要求的对象。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。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，当对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，当对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，当对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，控制质量差，可采用前馈或前馈控制质量差，可采用前馈或前馈控制质量差，可采用前馈或前馈控制质量差，可采用前馈或前馈 反馈控制系反馈控制系反馈控制系反馈控制系统，以提高控制质量。统，以提高控制质量。统，以提高控制质量。统，以提高控制质量。第五节第五节 选择性控制系统选择性控制系统一一、基本概念基本概念生产保护性措施有两类：生产保护性措施有两类：生产保护性措施有两类：生产保护性措施有两类：生产的软保护措施生产的软保护措施 通通通通过过过过一一一一个个个个特特特特定定定定设设设设计计计计的的的的自自自自动动动动选选选选择择择择性性性性控控控控制制制制系系系系统统统统，当当当当生生生生产产产产短短短短期期期期内内内内处处处处于于于于不不不不正正正正常常常常情情情情况况况况时时时时，既既既既不不不不使使使使设设设设备备备备停车又起到对生产进行自动保护的目的。停车又起到对生产进行自动保护的目的。停车又起到对生产进行自动保护的目的。停车又起到对生产进行自动保护的目的。一类是硬保护措施；一类是硬保护措施；一类是硬保护措施；一类是硬保护措施；一类是软保护措施。一类是软保护措施。一类是软保护措施。一类是软保护措施。二、选择性控制系统的类型二、选择性控制系统的类型二、选择性控制系统的类型二、选择性控制系统的类型1.1.1.1.开关型选择性控制系统开关型选择性控制系统开关型选择性控制系统开关型选择性控制系统 2 2）连续型选择性控制系统）连续型选择性控制系统3.混合型选择性控制系统混合型选择性控制系统三、积分饱和及其防止三、积分饱和及其防止1 1 1 1.积分饱和的产生及其危害性积分饱和的产生及其危害性积分饱和的产生及其危害性积分饱和的产生及其危害性产生积分饱和的条件产生积分饱和的条件产生积分饱和的条件产生积分饱和的条件 其一是控制器具有积分作用；其一是控制器具有积分作用；其一是控制器具有积分作用；其一是控制器具有积分作用；其二是控制器处于开环工作状态，其输出其二是控制器处于开环工作状态，其输出其二是控制器处于开环工作状态，其输出其二是控制器处于开环工作状态，其输出 没有被送往执行器；没有被送往执行器；没有被送往执行器；没有被送往执行器；其三是控制器的输入偏差信号长期存在。其三是控制器的输入偏差信号长期存在。其三是控制器的输入偏差信号长期存在。其三是控制器的输入偏差信号长期存在。2.2.2.2.抗积分饱和措施抗积分饱和措施抗积分饱和措施抗积分饱和措施目前防止积分饱和的两种方法目前防止积分饱和的两种方法目前防止积分饱和的两种方法目前防止积分饱和的两种方法 （1 1 1 1）限限限限幅幅幅幅法法法法通通通通过过过过一一一一些些些些专专专专门门门门的的的的技技技技术术术术措措措措施施施施对对对对积积积积分分分分反反反反馈馈馈馈信信信信号号号号加加加加以以以以限限限限制制制制，从从从从而而而而使使使使控控控控制制制制器器器器输输输输出出出出信信信信号号号号被被被被限制在工作信号范围之内。限制在工作信号范围之内。限制在工作信号范围之内。限制在工作信号范围之内。（2 2 2 2）积积积积分分分分切切切切除除除除法法法法当当当当控控控控制制制制器器器器处处处处于于于于开开开开环环环环工工工工作作作作状状状状态态态态时时时时，就就就就将将将将控控控控制制制制器器器器的的的的积积积积分分分分作作作作用用用用切切切切除除除除掉掉掉掉，这这这这样样样样就就就就不不不不会会会会使使使使控控控控制制制制器器器器输输输输出出出出一一一一直直直直增增增增大大大大到到到到最最最最大大大大值值值值或或或或一一一一直直直直减减减减小小小小到最小值，就不会产生积分饱和问题了。到最小值，就不会产生积分饱和问题了。到最小值，就不会产生积分饱和问题了。到最小值，就不会产生积分饱和问题了。第六节第六节 分程控制系统分程控制系统一、概念一、概念 二、分程控制的应用二、分程控制的应用1）用于扩大控制阀的可调范围，改善控制品质）用于扩大控制阀的可调范围，改善控制品质2）用于控制两种不同的介质，以满足工艺的要求）用于控制两种不同的介质，以满足工艺的要求3）用作生产安全的防护措施）用作生产安全的防护措施第七节第七节 多冲量控制系统多冲量控制系统单冲量液位控制系统单冲量液位控制系统优点优点优点优点结构简单、使用仪表少。结构简单、使用仪表少。结构简单、使用仪表少。结构简单、使用仪表少。缺点缺点缺点缺点不能适应蒸汽负荷的剧烈变化不能适应蒸汽负荷的剧烈变化不能适应蒸汽负荷的剧烈变化不能适应蒸汽负荷的剧烈变化。易易易易根根根根据据据据“假假假假液液液液位位位位”引引引引起起起起控控控控制制制制系系系系统统统统的的的的误误误误动动动动作。作。作。作。双冲量液位控制系统双冲量液位控制系统从结构上看从结构上看从结构上看从结构上看，它实际上是一个前馈它实际上是一个前馈它实际上是一个前馈它实际上是一个前馈-反馈控制系统反馈控制系统反馈控制系统反馈控制系统。当当当当供供供供水水水水压压压压力力力力扰扰扰扰动动动动比比比比较较较较频频频频繁繁繁繁时时时时，该该该该系系系系统统统统的的的的控控控控制制制制质质质质量量量量较差。较差。较差。较差。三冲量液位控制系统三冲量液位控制系统 这实质上是前馈这实质上是前馈-串级控制系统。串级控制系统。结论结论结论结论 例一：加热炉的控制例一：加热炉的控制一、加热炉的单回路控制方案一、加热炉的单回路控制方案二、加热炉的串级控制方案二、加热炉的串级控制方案1、炉出口温度对炉膛温度的串级控制、炉出口温度对炉膛温度的串级控制2、炉出口温度对燃料油流量的串级控制、炉出口温度对燃料油流量的串级控制3、炉出口温度对燃料油阀后压力的串级控制、炉出口温度对燃料油阀后压力的串级控制4.采用浮动阀的控制采用浮动阀的控制5.前馈前馈-反馈控制反馈控制催化裂化装置：催化裂化装置：常压蒸馏装置：常压蒸馏装置：三、安全连锁保护系统三、安全连锁保护系统1.以燃料气为燃料的加热炉安全联锁保护系统以燃料气为燃料的加热炉安全联锁保护系统2.以燃料油为燃料的加热炉安全联锁保护系统以燃料油为燃料的加热炉安全联锁保护系统例二：锅炉设备的自动控制例二：锅炉设备的自动控制一、组成及工艺过程一、组成及工艺过程一、组成及工艺过程一、组成及工艺过程1、输入、输入/输出量：为多输入多输出，且相互关联输出量：为多输入多输出，且相互关联2、整体控制方案：锅炉汽包水位的控制蒸汽过热系统的控制锅炉燃烧系统的控制辅助设备控制二、锅炉汽包水位的控制二、锅炉汽包水位的控制控制目标：维持水位，保证安全运行控制目标：维持水位，保证安全运行汽包水位对象的干扰量分析：汽包水位对象的干扰量分析：给水量的波动给水量的波动 蒸汽负荷的变化蒸汽负荷的变化 燃料量的变化燃料量的变化 汽包压力变化汽包压力变化1.汽包水位过程特性汽包水位过程特性（1）蒸汽负荷（干扰通道）的动态特性：）蒸汽负荷（干扰通道）的动态特性：a、蒸汽量D，在燃烧量不变的情况下，由物料平衡，蒸汽量D给水量W,水位如H1b、由于D，瞬间导致压力下降，汽包内水沸腾加剧，汽包水位迅速增加，水位如H2c、实际情况为二者叠加，水位如H。虚假水位：当蒸汽量加大时，一开始，水位不但不下降，反而迅速上升，然后再下降。（反之）(1)分析：分析：a.W,液位上升，如曲线液位上升，如曲线H1 b.W，从汽包水中吸取热量，使水位下降，汽，从汽包水中吸取热量，使水位下降，汽包容积减小，如曲线包容积减小，如曲线H2 c实际液位为二者叠加实际液位为二者叠加(2）给水流量对水位的影响（控制通道）的动态特性）给水流量对水位的影响（控制通道）的动态特性2、控制方案：、控制方案：单冲量液位控制系统单冲量液位控制系统双冲量液位控制系统双冲量液位控制系统三冲量液位控制系统三、蒸汽过热系统的控制三、蒸汽过热系统的控制1、蒸汽过热系统包括一级过热器、减温器、蒸汽过热系统包括一级过热器、减温器、二级过热器二级过热器2、控制目标：保证过热器出口温度，使管壁温度在允许范围内。3、特点：控制通道的时间常数及纯滞后较大4、控制方案：、控制方案：方案一：串级控制系统方案一：串级控制系统 方案二：双冲量控制系统四、锅炉燃烧系统的控制四、锅炉燃烧系统的控制1、蒸汽压力、燃料量、空气、蒸汽压力、燃料量、空气2、氧含量、空气量、氧含量、空气量3、负压控制、负压控制小测验：小测验：小测验：小测验：1 1 1 1串串串串级级级级控控控控制制制制系系系系统统统统的的的的副副副副控控控控制制制制器器器器具具具具有有有有 作作作作用用用用，主主主主控控控控制制制制器器器器具具具具有有有有 作作作作用用用用,两两两两者者者者配配配配合合合合，控控控控制制制制质质质质量量量量必必必必高于单回路控制系统。高于单回路控制系统。高于单回路控制系统。高于单回路控制系统。2 2 2 2串串串串级级级级控控控控制制制制系系系系统统统统中中中中，主主主主回回回回路路路路是是是是个个个个定定定定值值值值控控控控制制制制系系系系统统统统，而而而而副副副副回路是个回路是个回路是个回路是个 系统。系统。系统。系统。3 3 3 3简单均匀调节系统中的调节器一般均采用简单均匀调节系统中的调节器一般均采用简单均匀调节系统中的调节器一般均采用简单均匀调节系统中的调节器一般均采用 规律。规律。规律。规律。4.4.反馈控制系统检测的是反馈控制系统检测的是 量；量；前馈控制系统检测的是前馈控制系统检测的是 量；量；6 6、一一种种前前馈馈控控制制系系统统能能克克服服（）种种干干扰扰；反反馈控制系统能克服（馈控制系统能克服（）干扰。）干扰。7.分分程程调调节节系系统统中中，阀阀 A A 和和阀阀 B B 的的控控制制信信号号范范围分段由（围分段由（）来完成。）来完成。A.A.调调节节器器 B.B.电电气气转转换换器器 C.C.阀阀门门定定位位器器 D.D.变送器变送器8 8、调调节节系系统统如如图图，试试判判断断该该方方案案属属于于哪哪种种调节系统？画出系统方框图。调节系统？画出系统方框图。