第四章_均匀控制系统(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,过程控制系统及工程,信息学院自动化系：孙洪程,Email:Sunhc,第,4,章 均匀控制系统,均匀控制系统,4.1,均匀控制问题的提出及特点,4.2,均匀控制方案,4.3,均匀控制系统的理论分析,4.4,其他需要说明的问题,第,4,章,教学进程,4.1,均匀控制问题的提出及特点,如串联精馏塔系统,甲,塔,乙,塔,LC,FC,甲塔控制液位，而乙塔要控制进料量，出现矛盾,过程生产的连续性,物料连续，前一设备出，后一设备进,前后设备的控制系统经常会出现不协调（矛盾）。,均匀控制目的：两参数都允许在一定范围内波动，但波动都不大,4.1,均匀控制问题的提出及特点,解决办法：工艺上可在两塔之间加入缓冲罐,增加投资,控制系统上解决,均匀控制系统,做法：把两参数统一考虑，只设置一个控制系统，,如,LC,，,然后调整控制器参数,L,F,t,（C）K,C,0,L,F,t,（,a,）,K,C,较大,L,F,t,（,b,）,K,C,较小,均匀控制系统的特点,（,1,）结构上无特殊性,可以是单回路，可以是串级，均匀是指控制目 的，而不是指 结构。,（,2,）参数都要允许变化，但都要缓慢，并且要有主次,（,3,）参数变化要限定范围（非定值控制，而是定范围控制）,注意：明确均匀控制意图,。,4.1,均匀控制问题的提出及特点,均匀控制系统,4.1,均匀控制问题的提出及特点,4.2,均匀控制方案,4.3,均匀控制系统的理论分析,4.4,其他需要说明的问题,第,4,章,教学进程,4.2,均匀控制方案,常用的结构形式,4.2.1,（,1,）简单均匀控制,结构与单回路相同，在控制器参数整定上不同，较大的比例度和积分时间（弱控制作用）,适用于干扰不大，要求不高的场合,图,4-4,串级均匀控制方案,LC,FC,LC,图,4-3,简单均匀控制方案,图,液位和流量,I0=I,L,-I,F,+I,S,，,稳定时，,I,L,和,I,F,的符号相反，抵消，,I,S,结构与串级系统相同，主控制器与简单均匀控制器参数设置相同。,常用的结构形式,4.2.1,（,2,）串级均匀控制,（,3,）双冲量均匀控制,“冲量”,信号，,“双冲量”,一个控制器,综合两个测量信号，,I,F,I,S,I,0,=I,L,-I,F,+I,S,I,0,FC,控制规律的选择,4.2.2,不能加微分控制规律,简单均匀：控制器,纯比例，或比例积分,串级均匀：主控制器,纯比例，或比例积分,副控制器,纯比例，或比例积分,双冲量均匀：控制器,比例积分,利：,积分的引入对液位参数有利，液位不越限，高频噪声,弊：,积分的引入对流量信号不利，平衡状态过程很短，积分饱和,参数整定,4.2.3,串级均匀控制中的流量副控制器按普通流量控制器进行整定，,其它形式的控制器都需要按均匀控制的要求进行整定。,整定的原则,“,慢”,，,过渡过程不能出现振荡,根据工艺对流量和液位两个参数的要求，适当调整控制器,的参数。,以保证液位不超出允许的波动范围，先设置好控制器参数。,修正控制器参数，充分利用容器的缓冲作用，使液位在最,大允许的范围内波动，输出流量尽量平稳。,方法和步骤：见,P88,均匀控制系统,4.1,均匀控制问题的提出及特点,4.2,均匀控制方案,4.3,均匀控制系统的理论分析,4.4,其他需要说明的问题,第,4,章,教学进程,4.3,均匀控制系统的理论分析,常规的基于传递函数分析方法（略）,课本中介绍的关联系统分析方法,G,1V,G,2V,G,图,46,单输入双输出均匀控制系统,u,1,u,2,G,x,1,x,2,图,47,双输入双输出均匀控制系统,均匀控制系统,4.1,均匀控制问题的提出及特点,4.2,均匀控制方案,4.3,均匀控制系统的理论分析,4.4,其他需要说明的问题,第,4,章,教学进程,4.4,其他需要说明的问题,气体压力与流量的均匀控制,4.4.1,对于汽相物料，前后设备间的均匀控制一般是压力和流量,的串级均匀控制，,P90,图,4-12,去,加氢反应器,精馏塔,回流泵,分离器,PC,FC,也可以采用非线性控制实现（第,8,章）,实现均匀控制的其他方法,4.4.2,