《简单控制系统的方案设计》-精选课件(公开).pptVIP

简单控制系统的方案设计;一、被控变量的确定; 　　 再如，在化工生产中常用精馏塔把混合物分离为较纯组分的产品或中间产品.如图6.3所示。这个过程对控制的要求就是使产品达到规定的纯度.因而选择塔顶或塔底馏出物的浓度作为坡控变量最好，因为它鼓直接反映了生产过程的要求.反映了产品的质量。但是.由于对成分变量准确而及日寸的在线测量还有一定困难.所以一般选择塔顶或塔底温度这个间接变量作为被控变量，来代替成分控制。由于塔顶或塔底产品的浓度是温度和压力的二元函数.所以.实际上是在保持压力一定的情况下.用溢度来代替成分控制(保证温度与成分之间的单值函数关系)，并且且工艺上也是合理的。 　 被控变量的确定是控制系统方案设计的核心问题.也是系统方案设计的第一步，它的正确选择对稳定生产过程、提高劳动生产率、改善生产条件等具有决定性的意义。;　　二、调节变量的确定;　　 很明显，干扰作用与控制作用都同时影响着被控变童，不过在控制系统中，我们通过控制器正、反作用的选择.有意地使控制作用的影响方向正好与干扰作用的影响方向相反。这样，当干扰作用使被控变量发生变化时，控制作用就产生.并克服干扰的影响而把被控变最拉回来。因此，一个控制系统中。干扰作用与控制作用是相互对立而存在的，有干扰，就有控制。没有干扰就无需控制。 　　 为了使控制作用能有效地克服千扰影响，就要选择一个可控性良好的调节变最，如何选择?这就要研究被控过程的特性。要求设计人员在熟悉和掌握生产工艺机理的基础上，认真分析生产过程干扰因素的来源和大小.以被控对象特性参数(Kp、Tp、rp)对控制质童的影响为依据正确选择，同时要保证工艺的合理性。 气动薄膜调节阀：/;　　(一)选择调节变.要考虑工艺的合理性; 总之，在选择调节变量时，应保证调节变敬具有可控性、工艺操作的合理性和经济性，除保持物料平衡外。一般尽量避免选主物料量为调17变量。;(二)根据被控对象特性选择调节变量;2.对象动特性对系统质量的影响;　　 图中曲线C为被控变最在干扰作用下的变化趋势，曲线A, B分别代表无滞后和有滞后情况下，调节变最对被控变量的校正作用，曲线D, E表示无滞后和有滞后时，被控变量在干扰和控制两者共同作用下的变化过程。Yo为检测变送器的不灵敏区。当无to时，控制器在t，时刻感受正偏差信号而产生校正作用A，从t1后，被控变量将沿曲线D变化.当有滞后时。控制器从t.时刻感受正偏差信号并发出校正作用.但被控变盆对此校正作用毫无反应，即在纯滞后ro时间内，被控变童只受干扰作用的影响，只有在(t1十to)之后，控制器的校正作用才对被控变量起作用并沿曲线E变化。比较曲线D和E，显见纯滞后使超调量增大。反之，当控制器接收负偏差时.所产生的校正作用将使被控变最继续下降，可能造成过渡过程的振荡加剧，以至回复时间加长，系统控制质It严重下降.控制通道的容量滞后对控制质量的影响要比纯滞后的影响缓和一些.因为在r1时间内.被控变量尚有一定的变化，似同样会拖延控制作用，使控制不及时，控制质量下降。 　　 通过上述干扰通道和控制通道动特性对控制质量影响的分析，可得出按对象动特性选择调节变量的一般原则。 　　 由于干扰通道的时间常数越大，对被控变贫的干扰影响越小;而控制通道的时间常数越小.对被控变量的控制作用强，因此，选择调节变量时.应使干扰通道的时间常数越大越好，而控制通道的时间常数应适当小一些好，但不能过小，控制通道的纯滞后时间则越小越好。 　　 由于从检测元件处进人的干扰对被控变量的影响最严重，因此，在选择调节变鱿时，应尽最使干扰作用点远离被控变量检测点而靠近调节阀。