自动化仪表第八章

1.工作过程 •稳定状态下…… •主流量Q1变化时…… •副变量Q2变化时……
2.特点 •优点：不但能实现流量的副变量跟主流量变化， 而且能克服流量干扰等。能克服开环比值方案 的不足 •缺点：主流量不受控。
3.应用场合 在负荷变化不太大的场合得到广泛应用。
(三)双闭环比值控制
• 特点; 能克服单闭环主流量不受控的不足。 另一优点：升降负荷比较方便。
通常选用比例积分控制规律 2）副控制器
一般采用比例控制规律 2、正、反作用方式的选择 •副控制器按单回路方式选择
•主控制器按下式确定: 主、副变量要求控制阀动作方向一致时，则主控
制器为负，反之为正
例:工艺要求温度不能太低，否则容易结晶
• 副控制器： (控制器-)(控制阀＋)(对象＋)=“-”
• 主控制器: 主、副变量要求控制阀动作方向相反，则主控制器为正。
二、前馈控制1）静态前馈控制 2）动态前馈控制
2.复合控制系统（前馈－反馈控制系统）
三、前馈控制的应用场合
• 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。
• 主要干扰是可测而不可控的变量。 • 当对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，
(二)、串级均匀控制
• 与一般串级控制系统比较 1）设计目的不同 2）主副控制规律一般为P控制器 3）参数整定方法不同 特点：串级均匀控制系统能克服控制阀前后压力较大的
扰动，使主、副变量变化均匀缓慢平稳，控制质量较 高。
第三节 比值控制系统
一、概述 1、比值控制的含义
凡是两个或多个变量自动维持一定比值关系的 过程控制系统，统称为比值控制系统。 2、变量及关系
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。
第五节 选择性控制系统
一、基本概念
生产保护性措施有两类： 一类是硬保护措施； 一类是软保护措施。
生产的软保护措施
通过一个特定设计的自动选择性控制系统， 当生产短期内处于不正常情况时，既不使设备 停车又起到对生产进行自动保护的目的。
二、选择性控制系统的类型 1.开关型选择性控制系统
章复杂控制系统
节串级控制系统 节均匀控制系统 节比值控制系统 节前馈控制系统 节选择性控制系统
第一节 串级控制系统
一 、概述:
(1)采用直接控制方案
•优点：所有对温度的干扰 都包括在控制回路之中。
•缺点：对燃油流量变化等 干扰控制不及时，总滞 后较大。
(2)采用间接控制方案：
•优点：能及时而有效地克服来 自燃料油压力方面的干扰。
•主动量---起主导作用的物料流量； •从动量---跟随主动量而变化的物料流量； •比例系数: K=Q1/ Q2
二、比值控制系统的类型
(一)开环比值控制 1.特点
•简单、成本低； •只有当Q1变化时才起控制 作用；Q2变化时Q1不会响应，
比例关系被破坏。
2.适用场合
副流量没有干扰的情况。
(二)单闭环比值控制
2、解决办法 •两塔之间增设缓冲器 •采用均匀控制系统
3、均匀控制的含义
•是指前后供求矛盾的两个工艺参数在规定范围 内能缓慢地 、均匀地变化，使前后设备在物料 供求上相互兼顾、均匀协调的。
二、均匀控制系统的结构方案
(一)、简单均匀控制 • 与简单控制系统比较 1）设计目的不同 2）控制规律一般为P控制器 3）参数整定方法不同 • 特点：简单均匀控制系统的最大优点是结构简单、 操作方便、成本低；但控制效果差。 • 适用场合: 适用于扰动较小、对流量的均匀程度要 求较低的场合。
③根据上述求得的各参数，运用4：1衰减曲线法整定计算公 式，计算主、副控制器的整定参数
2)一步整定法 ①、设系统为纯比例运行的条件下，按照表所列 的数据，将副控制器比例度调到某一适当的数值
②利用简单控制系统中任一种参数整定方法整定主控 制器的参数
§8-2 均匀控制系统
一．概述 1、问题的提出 •例如石油裂解气分离工艺
2）连续型选择性控制系统
3.混合型选择性控制系统
三、积分饱和及其防止
六、串级控制系统控制器参数的整定 1)两步整定法
第一步，整定副控制器；第二步，整定主控制器。
①、在系统稳定允许条件下，主、副控制器均置于纯比例作 用，主控制器的比例度置于100%，逐渐减少副控制器比 例度，用4：1衰减曲线法，获取2s和T2s
②在副控制器的比例度等于2s时，用相同的方法，将主控制 器的比例度由大到小逐渐调节，取得主控制器的1S和T1s
大，简单控制系统满足不了时，采用串级控制。
四、串级控制系统中副回路的确定
⑴主副变量间应有一定的内在联系
(2)使系统的主要干扰被包围在副回路内
(3)使副环尽可能包围更多的次要干扰 (4)副变量的选择应考虑到主副对象时间常数的匹
配,以防共振的发生.
五 主、副控制器控制规律及正反作用的选择
1、控制规律的选择 1）主控制器
2、干扰f来自原料油
3、一、二次干扰f同时出现
(1)使主、副变量同向变化 (2)使主、副变量反向变化
原料油
•分析可知：副控制器具有“先调、粗调”作 用，主控制器具有“后调、细调”作用；两者 配合，控制质量必高于单回路控制系统。
三 串级控制系统的特点
1．在系统结构上，串级控制系统有两个闭合回路 2．在串级控制系统中，有两个变量 • 当对象T、τ很大，干扰作用强而频繁，负荷变化
•缺点：燃料油控制只起辅助作 用；放弃炉出口温度控制将 无法克服来自原料流量和温 度、炉膛压力变化等方面的 干扰。
(3)串级控制系统组成
•方框图：
(4)常见名词术语:
主、副变量，主、副控制器，主、副对象，
主、副变送器，主、副回路，一、二次干扰。
二、串级控制系统的工作过程
1、干扰f来自燃料油流量
• 适用场合:常用在主流量干扰频繁的，或工艺上 经常需要升降负荷的场合。
(四)、变比值控制
第四节 前馈控制系统
一、概述
1.问题的提出 2.前馈控制系统构成
3.前馈与反馈的比较
(1)前馈比反馈控制更及时有效 反馈控制：检测的信号是被控变量 前馈控制：检测的信号是干扰量
(2)前馈控制属于开环控制系统 (3)前馈控制使用的是视对象特性而设计的专用控制器 (4)一种前馈作用只能克服一种干扰