《串级控制系统设计》精选课件.ppt

第五章 串级控制系统设计 §4.1 串级控制原理 串级控制系统的通用方框图： 情况一：干扰来自燃料油流量的变化 情况三：一次干扰和二次干扰同时存在 §4.2 串级控制系统的特点 §4.3 串级控制系统的设计 §4.4 串级控制系统的参数整定 §4.5 串级控制系统的工业应用 一、前馈控制的基本原理 三、复合控制系统 ?前馈控制是有局限性的： ① 对补偿结果无法检测； ② 难以对每个干扰均设计一套前馈控制装置； ③ 一个固定的前馈模型难以获得良好的控制质量。 2、组成原理及结构图: 3、特点 ① 实现前馈控制作用的完全补偿的条件不变。 ② 不会因引入前馈控制而影响反馈控制的稳定性。 第六章 比值控制系统 6.1 概述 6.2 比值控制系统的类型 6.3 比值系数的计算 6.4 比值控制方案的实施 6.5 比值控制系统的投运和整定 6.6 比值控制系统的其它问题 6.1 概述 比值控制系统（流量比值控制系统）： 实现两个或两个以上参数符合一定的比例关系 的控制系统。 主流量： 需要保持比值关系的两种物料中，处于主导地位 物料，称之为主流量。 副流量： 按主物量进行配比变化的物料，在控制过程中随 主物料而变化，称之为副流量。 比值控制系统就是要实现副流量Q2与主流量Q1成一定的比值关系: K= Q2—为副流量， Q1—为主流量 6.2.1 开环比值控制系统 6.2.2 单闭环比值控制系统 单闭环比值控制系统是为了克服开环比值系统存在的不足，在开环比值控制系统的基础上，增加一个副流量的闭环控制系统。即实现副流量跟随主流量变化而变化，又可克服副流量本身干扰对比值的影响。 举例：丁烯洗涤塔进料与洗涤水比值控制 6.2.4 其它类型的比值控制系统 1.变比值控制系统 定义：按照一定的工艺指标自行修正比值系数的变比值控制系 统，也称串级比值控制系统。  6.4 比值控制方案的实施 6.4.1 两类实施方案 6.4.2 比值控制方案实施举例 6.4.1 两类实施方案 (1)相乘方案 (2)相除方案 6.4.2比值控制方案实施举例 (1)用乘法器的方案 2）用除法器组成的方案 1）被控参数： 2）前馈控制参数： 3）控制参数: 4）测量元件与变送器: 5）调节阀选型： 6）反馈调节器控制规律:PID ;前馈调节器控制规律:特定; 炉出口温度 进料流量q F 燃料油流量q B 1、温度变送器 2、流量变送器 气开式 （安全性原则：没有控制信号时，阀应全关） 4、前馈--反馈控制的优点 ① 只需对主要的干扰采用前馈补偿，大大简化了原来的纯前馈控制系统。 ② 降低了对前馈控制精度的要求，为工程上实现简单的前馈补偿创造了条件。 ③ 比纯反馈控制具有控制精度高、温度速度快的特点。 ?因而是前馈控制中广泛应用的控制系统。 （二）前馈-串级控制系统 1）主被控参数： 2）副被控参数： 3）前馈控制参数： 4）控制参数: 5）测量元件与变送器: 6）调节阀选型： 炉出口温度 燃料油流量q B 进料流量q F 燃料油流量q B 1、温度变送器 2、流量变送器 气开式 （安全性原则：没有控制信号时，阀应全关） 8）调节器的正反作用的确定: 7）反馈调节器控制规律:PID ; 前馈调节器控制规律:特定; 副调节器的正反作用:反作用 主调节器的正反作用:反作用 9）方框图 Q2 Q1 FC Sp. Q1 Q2 Q2 控制器 对象 控制阀 变送器 Q1 原理图 方框图 开环比值控制系统是最简单的比值控制系统。随着Q1的变化，Q2将跟着变化，满足Q2=K·Q1的要求。 特点：由于系统是开环的，对副流量F2的波动无法克服，比值精度低。 适用场合：适用于副流量较平稳且比值关系要求不高的场合，在实际的生产中很少使用。 FC Sp. Q1 Q2 K Q2 变送器 Q1 变送器 控制器 控制阀 对象 K 该系统存在的问题： 由于主流量不受控制，所以总物料量不固定， K FC 洗涤塔 丁烯 含乙腈的洗涤水 洗涤水 含乙腈的丁烯 FC