串级控制系统资料课件.pptVIP

第6章串级控制系统n了解串级控制系统的概念与特点；n掌握串级控制系统的方框图表示法；n结合控制原理，掌握串级系统的分析方法；n了解串级控制系统的设计原则；n掌握串级控制系统的参数整定方法;n了解串级控制系统的抗积分饱和措施。

6.1串级控制系统的基本概念简单控制系统（单回路系统）：R(s)Y(s)G(s)G(s)G(s)cv—G(s)m单回路控制系统方框图一个调节器，一个控制阀，一个被控制对象，一个测量变送器组成：

6.1串级控制系统的基本概念复杂控制系统(多回路系统)：在这种系统中，或是由多个测量值、多个控制器；或是由多个测量值、一个控制器、一个补偿器或一个解耦器组成多个回路的控制系统。从本章开始，将介绍串级控制系统、补偿控制系统、比值控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择性控制系统和解耦控制系统等。

6.1串级控制系统的基本概念复杂控制系统(串级控制系统)：定义:就是采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输出去操纵控在串级控制系统中,有两个被控过程,两套测量变送装制阀，从而对主被控变量具有更好的控制效果。置,两台控制器和一个调节阀构成的系统．

6.1串级控制系统的基本概念例:隔焰式隧道窑温度控制系统1)采用单回路控制物料方面扰动D:移动速度,入口温度,化学成分1燃料扰动D:燃料压力、燃料热值变化、2助燃风流量的改变和排烟机抽力的波动等分析：当燃料压力发生扰动，需相继通过3个容积后，θ才升高，调节器才动作。对象有三个热容积：烧成带、隔焰板、燃烧室。D11D2θ燃烧室隔焰板θ1rθ12控制器调节阀烧成带－测量变送器图6.2隔焰式隧道窑温度简单控制系统方框图

6.1串级控制系统的基本概念2)以燃烧室温度?为被控变量2的单回路控制系统。此控制系统对干扰有很强的抑制作用，不等到它们影响烧成带温度，就被较早发现，及时进行控制，将它们对烧成带温度的影响降低到最小限度。但对直接影响烧成带温度的干扰，例如窑道中装载制品的窑车速度、制品的原料成分、窑车上装载制品的数量以及环境温度的变化等。由于在这个控制系统中，烧成带温度不是被控变量，所以对于干扰D造成烧成带温度的变化，控制系统无法进行调节。1

6.1串级控制系统的基本概念3）采用串级控制控制燃烧室的温度?并不是目的，真正的目的是烧成带的温度?12稳定不变，所以烧成带温度控制器应该是定值控制，起主导作用。而燃烧室温度控制器则起辅助作用。它在克服干扰D的同时，2应该受烧成带温度控制器的操纵，操纵方法就是烧成带温度控制器的输出作为燃烧室温度控制器的设定值。

6.1串级控制系统的基本概念串级控制系统:就是采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输出去操纵控制阀，从而对主被控变量具有更好的控制效果。D2D1θ1θ1rθ2燃烧室隔焰板烧成带主控制器副控制器调节阀副测量变送器主测量变送器图6-5隔焰隧道窑串级控制系统方框图

6.1串级控制系统的基本概念D2D1θ1θ1rθ2燃烧室隔焰板烧成带主控制器副控制器调节阀副测量变送器主测量变送器图6-5隔焰隧道窑串级控制系统方框图串级系统和简单系统有一个显著的区别，即其在结构上形成了两个闭环。一个闭环在里面，被称为副环或者副回路，在控制过程中起着“粗调”的作用；一个环在外面，被称为主环或主回路，用来完成“细调”任务，以最终保证被调量满足工艺要求。

6.1串级控制系统的基本概念随动控制系统副回路串级控制系统的方框二次扰动一次扰动图主参数设定主参数主调节器副调调节节器阀副对象主对象－－副参数副变送器主变送器主回路定值控制系统图6-6串级控制系统标准方框图1)在结构上，串级控制系统由两个闭环组成．副回路2)起“粗调”作用，主回路起“细调”作用。2)每个闭环都有各自的调节对象，调节器和变送器3)调节阀由副调节器直接控制

6.1串级控制系统的基本概念串级控制系统的术语①主、副回路ü在外面的闭合回路称为主回路(主环)，ü在里面的闭合回路称为副回路(副环)。②主、副控制器ü处于主回路中的控制器称为主控制器；ü于副回路中的控制器称为副控制器。③主、副变量ü主回路的被控变量称为主被控变量，也称为主变量或主参数；ü副回路的被控变量称为副被控变量，也称为副变量或副参数

6.1串级控制系统的基本概念串级控制系统的术语④主、副对象ü主回路所包括的对象称为主对象；ü副回路所包括的对象称为副对象。⑤主、副变送器ü检测和变送主变量的称为主检测变送器；ü检测和变送副变量的称为副检测变送器。⑥一、二次干扰ü进入主回路的干扰称为一次干扰；ü进入副回路的干扰称为二次干扰。

6.1串级控制系统的基本概念串级控制系统的工作串级控制系统是由两