PID串级控制.pdf

第六章 串级控制系统设计 §6.1 串级控制原理 §6.2 串级控制系统的特点 §6.3 串级控制系统的设计 §6.4 串级控制系统的参数整定 §6.5 串级控制系统的工业应用 返回 §6.1 串级控制原理 一、串级控制系统的组成 例：管式加热炉是炼油厂经常采用的设备之一（如下所示）， 其工艺要求是：炉出口温度保持恒定。 干扰： 原料的流量、初始温度； 燃料的流量、燃料热值。 方案一：管式加热炉出口温度的单回路控制 温度检测 变送器 期望 温度 温度控 制器 存在的问题： 由于原料、燃料的流量等扰动导致控制作用不及时； 偏差大，控制质量差。 方案二：管式加热炉出口温度的间接控制（1） 流量检测 变送器 期望 流量 流量控 存在的问题： 制器 在这个方案中，炉出口温度不是被控量，当来自原料入 口温度和初始温度等干扰因素使出口温度发生变化时，此间 接控制系统无法将变化了的温度调回来； 管式加热炉出口温度的间接控制（2 ） 期望炉膛 温度 方案三：加热炉出口温度与燃料流量的串级控制 用温度控制器的输出作为流量控制器的设定值，由流量 控制器的输出去控制燃料油管线的控制阀，可以抑制燃料 油流量的扰动 同样：加热炉出口温度与炉膛温度的串级控制可以抑制燃料油 流量的扰动和热值扰动。 温度-流量串级控制系统的方框图如下： D （S ） D （S ） 2 1 流 量 原 料 出 口温 度 R （S ） E （S ）温 度 调 R （S ） E （S ）流 量 调 温 度 1 1 2 2 执 行 阀 流 量  节 器  节 器 对 象 对 象 流 量 检 测 变 送 器 温 度 检 测 变 送 器 串级控制系统：就是由两个调节器串联在一起，控制一