项目九—复杂控制系统PPT.ppt

4. 应用举例 硝酸生产用氧化炉，主参数：炉温，PI调节； 副参数：氨气流量，P调节； 主、副动态联系小，两步整定法。 为100％→ 1） 2）副调置于32％，得主调的 3）运用计算公式得： 任务二 比值控制系统 教学进程 比值控制系统： 实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统 流量比值较多，流量比值控制系统 1、 比值控制系统的类型 按结构分类： 开环和闭环比值控制系统 按实施方案分类： 相乘和相除方案 按比值分类： 定比值和变比值控制方案 按控制原理： 属于前馈控制系统 1 比值控制系统的类型 1.1 开环比值控制系统 (a)原理图 FC F1 F2 (b)方块图 1、 开环比值控制系统 控制器 控制阀 对象 F2 测量变送 F1 本质：整个控制系统处于开环状态，F2流量根据F1流量， 按比例系数开闭阀门 场合：这种方案应用较少 优点：简单，仪表少 缺点：系统开环，F2波动时比值难以保证 2、 单闭环比值控制系统 在开环比值控制系统的基础上，增加了一个 副流量的闭环控制系统 K F1 F2 FC 从方块图上看，与串级控制系统的结构相似，只是主参数没有闭环，F2不影响F1 主流量变化，改变副流量控制器给定值 —〉随动控制。 副流量系统闭环，稳定副流量 —〉定值控制。 2、 单闭环比值控制系统 控制器 控制阀 对象 F2 测量变送 F1 K 测量变送 任务三、前馈控制系统 1 前馈控制的基本概念 TT TC M 以下介绍两个反馈控制实例 ⑴ 问题的提出 ※ 反馈控制系统控制滞后、不及时。 ※ 为了改变反馈控制不及时的状况及不稳定的内在因素，提出 了前馈控制理论。 LT M LC FC FT1 前馈控制是按照干扰作用的大小进行控制的，如控制作 用恰到好处，一般比反馈控制要及时。 前馈控制与反馈控制的比较： 前馈控制 又称为扰动控制，它与反馈控制原理完全不同， 它是按引起被控变量变化的干扰大小进行控制 的，在这种系统中，要直接测量负载干扰量的 变化，当干扰刚刚出现而能测出时，调节器就 发出调节信号，使操纵变量作相应变化， 使两 者（干扰与操纵变量）抵消于被控变量发生偏 差之前。因此，前馈控制对干扰的克服比反馈 控制要快。 ⑵ 前馈控制概念 ⑶ 组成及原理 TT TC M FT FC ∑ ⑷特点及局限性 ① 特点： Ⅰ、前馈控制是一种开环控制。 Ⅱ、前馈控制按干扰大小进行补偿。 Ⅲ、前馈控制的调节规律不同于常规PID调节规律。 Ⅳ、前馈控制只能抑制可测不可控的干扰对被控变量的影响。 ② 局限性： Ⅰ、不可能针对每一个干扰都设计并应用一套独立的前馈控 制系统。 Ⅱ、对不可测的干扰无法实现前馈控制。 Ⅲ、前馈控制调节规律难以实现。 2 前馈控制系统的主要形式 2.1 单纯前馈控制系统 TT TC M FT FC ∑ ⑴ 换热器温度控制 Ⅱ、锅炉汽包液位控制 LT M LC FC ∑ FT1 FT1 ※ 前馈控制一般不单独使用（因为达不到预期效果），实际上 常与反馈控制混合使用，即组成前馈—反馈控制系统。 2.2 前馈—反馈控制系统 TT TC M FT FC ∑ ⑴ 换热器温度控制 ⑵ 锅炉汽包液位控制 LT M LC FC ∑ FT1 FT1 2.5 引入前馈的原则及应用实例 2.引入前馈控制的原则 1）系统存在频率高、幅值大、可测不可控的干扰，反馈 控制难以克服、控制要求高时； 2）控制通道时常大于干扰通道时常，反馈控制不及时，控制质量差； 4）尽可能采用静态补偿而不采用动态补偿。 3）主要干扰无法用串级控制使其包含于副回路或副回路滞后过大时； 任务三 前馈控制系统 3、前馈控制的应用场合 （1）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。 （2）主要干扰是可测而不可控的变量。 （3）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-反馈控制系统，以提高控制质量。 2.复合控制系统应用实例 （1）蒸发过