模块一液位串级控制的方案.ppt

项目二 液位串级控制系统 一、实践体验—单回路控制不足 一、实践体验—单回路不足 一、实践体验—单回路不足 一、实践体验—单回路不足 二、知识学习——对象特性及建模 三、解决方法 四、小结，学生课后自学布置 * 模 块 一 液位串级控制方案 湖州职业技术学院机电工程分院 （1）以下水箱的液位控制为目标，组成如下图所示的单回路控制系统，按照单回路参数整定方法对控制器的参数进行整定，并正确地投入运行。 （2）正常运行后，对进水量加10%左右的干扰，观察、记录下过渡过程曲线。 双容液位定值控制系统 1、实验任务 （1）对比控制系统未加流量干扰与加流量干扰时的最大动态偏差和静态偏差大小？ （2）有何方法解决单回路控制系统因流量干扰而带来的控制品质下降？试着做一做。 注意事项：应认真调节好二个水箱的进、出水阀的开度，以使水箱的液位能稳定在某一确定值上。否则，实验无法正常开展。 2、实验要求 较大 较长 较差 双容 小 短 好 单容 动态偏差 调节时间 稳定性 指标 对象 1）性能对比 3、实验总结 3、实验总结 双容控制 3、具体实施？ 1、什么原因？ 2、如何解决？ 对象特性 输入量 输出量 流入量 + 流出量 被控变量 1、对象特性概念 单容对象 1、对象特性概念 对象特性类型 对象的输入参数和输出参数达到平衡时的相互关系。 静态 对象的输出参数在输入参数影响下的变化过程相互。 动态 时滞对象 双容对象 典型 2、对象动态特性的基本类型 1）单容对象 无自衡特性水槽 无自衡特性水槽的飞升曲线 2、对象动态特性的基本类型 1）单容对象 有自衡特性水槽 有自衡特性水槽的飞升曲线 2）时滞对象 蒸汽直接加热器 蒸汽加热器的飞升曲线 2、对象动态特性的基本类型 3）双容对象 双容对象 飞升曲线 双容对象 单容对象 3）双容对象 4）多容对象特性 1～6个相同容量的对象飞升特性 具有容量和纯滞后的对象飞升特性 干扰大，系统易振荡，静态偏差大。 滞后时间大，系统稳定较差，容易波动。 时间常数大，调节时间较长。 双容 干扰小，系统稳定，静态偏差小。 滞后时间小，系统较稳定。 时间常数小，调节及时。 单容 外界干扰 滞后时间 时间常数 因素 对象 3、单双容对象特性对比 系统特点：可快速克服进水流量干扰对被控变量的影响，且方法简便、易于实现。 1、稳定进口流量 三、解决方法 2、稳定上水箱液位 系统特点：可克服进水流量干扰及上水箱其它干扰对被控变量的影响，且方法简便、易于实现。综合性能较好。 三、解决方法 不足 设备较多 3、控制方法改进 三、解决方法 三、解决方法 4、液位串级控制 系统特点：控制效果好，费用低。但调试略为麻烦。 串级控制方框图 副回路——由副调节器、调节阀、副对象、副测量变送器组成的回路称为副回路。 主回路——整个串级控制系统包括主对象、主调节器、副回路等效环节和主变量测量变送器，称为主回路，又称主环或外环。 3、液位串级控制 1、小结 通过本次课学习，在能力应达到： 1）掌握串级控制系统的结构和组成原理，能正确分析串级控制系统。 2）能绘制规范的控制系统结构图和方框图。 2、作业布置 1）串级控制系统中的主、副回路如何区分？作用各是什么？ 2）串级控制系统的控制质量一定比单回路好？请说明理由。 3）锅炉液位是一单容对象，为克服进水流量的干扰，应采用怎样的控制方案？