第一章单回路反馈控制系统ppt课件.pptVIP

1.3 对象特性对控制质量的影响及操纵变量的选择 控制阀的气开、闭形式的选择原则： ● 1.4 控制阀的选择 （1）安全角度： 即当出现意外事故时，如气源中断，或电源中断，此时输入控制阀的气压信号最小，这时，考虑到工艺设备的安全性，必须使阀门全闭（气开式）或阀门全开（气闭式） 如：锅炉燃气控制阀——气开式 （2）质量角度：出现以外事故，考虑产品质量 （3）消耗角度：原料、成品及动力消耗 （4）介质特点：特殊介质，考虑气结晶、蒸发等因素 具体工艺过程，对控制阀开闭有要求的场合，要 区分主次因素（安全第一），对控制阀开闭没有要 求时，可以任选 1.4 控制阀的选择 流量特性 ● 流量特性：指流体通过阀门的相对流量和阀门相对开度 之间的关系 Q/Qmax=f(L/Lmax) Q/Qmax 相对流量 f(L/Lmax)相对开度 1.4 控制阀的选择 流量特性 ● 目前控制阀的特性有三种： 线性特性、对数特性（等百分比特性）、快开特性 L/Lmax F/Fmax 一般的，生产负荷变化→对象特性发生变化 如，热交换器： 负荷（被加热的流体）增大： 通过热交换器的时间缩短， 纯滞后减小； 特性改变 流速增大，传热效果变好 控制系统投运时，已经整定好了PID参数，一旦对象特性发生变化时，原来好的PID参数就变得不好了 1.4 控制阀的选择 流量特性 ● ●什么时候选择非线性特性？ （1）选择自整定调节器，代价大 （2）通过控制阀的特性选择进行弥补 ? K ∝ 1 / K0G0 如对象负荷静态部分K0与控制阀流量F成反比， 对象负荷动态部分G0与控制阀流量F成正比， 控制阀特性取线性； P15 表1-1 控制阀流量特性的选择 课本P15分析的例子 P16 表1-2 控制阀流量特性经验选择 1.4 控制阀的选择 流量特性 ● 解决办法： 1.4 控制阀的选择 结构形式 ● 直通单座、直通双座、角阀、高压阀、蝶阀、 隔膜阀、三通阀 适用于不同工艺场合 表1-4 A B C 1.4 控制阀的选择 阀门定位器 ● 控制阀的辅助装置 接受控制器信号，输出控制控制阀 作用： 提高控制阀控制精度，准确定位； 功率放大； 可改变控制阀流量特性； 可实现分程控制 单回路反馈控制系统 1.1 单回路系统的结构组成 1.2 被控变量的选择 1.3 对象特性对控制质量的影响及操纵变量的选择 1.4 控制阀的选择 1.5 测量、传送滞后对控制质量的影响及其克服办法 1.6 控制器参数对系统控制质量的影响及控制规律的选择 1.7 系统的关联及其消除方法 1.8 单回路系统的投运和整定 实验：单回路控制系统连接、投运和整定、质量研究 第1章 1.5 测量及传送滞后的影响及消除方法 测量滞后的影响 ● ●容量滞后： 由于测量元件具有一定的时间常数，一阶惯性环节 理论上讲，只有当过渡时间无限长时，输出才能达到稳态（等于工艺参数值）。因此，测量变送的输出一般小于工艺参数实际值，不利于系统控制 测量变送装置的容量滞后对控制系统不利。 1.5 测量及传送滞后的影响及消除方法 测量滞后的影响 ● ●纯滞后： 参数变化信号传递到测量点需要一定的时间 使得广义对象中含有纯滞后环节，不利于控制，要尽量克服 1.5 测量及传送滞后的影响及消除方法 传递滞后的影响 ● 测量信号传送滞后：变送器→控制室 控制信号传送滞后：控制室→控制阀 生产现场与控制室有较长的一段距离，对于气动信号的传递，就会产生信号的传送滞后。一般比较小，对于电信号，可以忽略。 1.5 测量及传送滞后的影响及消除方法 克服滞后的办法 ● ●测量滞后： 选择快速反应的测量元件，以减小时间常数 选择合适的测量点，以减小纯滞后 使用微分单元，以克服容量滞后 微分环节起到超前作用，参考书上的推导，在分子上多了一个零点，对给定值的变化起到快速跟踪作用。 但是，微分环节会使得系统稳定性变差，因此，要合理使用。 1.5 测量及传送滞后的影响及消除方法 克服滞后的办法 ● ●传送滞后： 一般，气动仪表容易产生传送滞后，在气动管线比较长时，可考虑加入气动继动装置。 单回路反馈控制系统 1.1 单回路系统的结构组成 1.2 被控