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第八章复杂控制系统新ppt课件.ppt


文档分类:高等教育 | 页数:约61页 举报非法文档有奖
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第十二章复杂控制系统第一节串级控制系统第二节均匀控制系统第三节比值控制系统第四节前馈控制系统第一节串级控制系统一、基本概念当对象的滞后较大,干扰比较剧烈、频繁时,采用串级控制系统。:是一加热炉温度控制系统。操纵变量是燃料量,即通过改变燃料量来维持炉出口温度保持在工艺所规定的数值上。这一控制系统可以克服的干扰有:1)被加热原料方面(流量、温度)的干扰D1;2)燃料方面(组分、热值、压力)的干扰D2;3)鼓风、炉膛抽力和环境温度方面的干扰D3。方框图(并写出控制通道)上述系统的特点是把所有的干扰都包括在控制回路里,由温度控制器来克服。控制通道长,时间常数大,容量滞后大,控制不及时,克服干扰能力差,控制质量不高。但发现干扰先从炉膛温度温度反映出来。我们先稳定炉膛温度,对物料的温度是有帮助的。测量变送器炉管原料D1t1控制器执行器炉膛测量变送器D2D3t2t20控制器t10工艺控制图根据炉膛温度的变化,来预先控制燃料量,然后再根据炉出口温度与给定值之差再控制燃料量,以使炉出口温度恒定。构成了以炉出口温度为被控参数的温度控制器与炉膛温度控制器串联在一起的串级控制系统。主变量:工艺要求控制的指标,在串级系统中起主导作用的被控量。副变量:为稳定主参数或满足某种关系需要而引入的辅助被控变量。主对象:生产过程中需要控制主参数的工艺设备。副对象:需要控制副参数的工艺设备。主控制器:按主参数测量与给定的偏差动作,输出作为副控制器的给定。副控制器:按副参数测量值与主控制器输出的偏差而动作,输出直接控制执行器。主、副测量变送器:测量主、副变量的变送器。①当干扰作用于副回路():炉温不允许过高,气源中断时,阀要关死,因此阀选气开式。副控制器选反作用。主控制器选反作用。假设干扰使t2温度升高t2↓若t2的变化太大影响到主参数t1↑,使的主控制器也投入控制过程。MV2↓↓t2↓←阀↓↓t1↓t2↑→PV2↑→DV2↑→MV2↓→阀↓→t1↑→PV1↑→DV1↑→MV1↓→DV2(=PV2-MV1)↑↑→测量变送器炉管原料D1t1TC2执行器炉膛测量变送器D2D3t2TC1t10PV1PV2DV1DV2MV1MV2②当干扰作用于主回路(D1出现)假设干扰使t1温度升高t2↓↓③当干扰作用于主、副回路(D1、D2、D3同时出现)主、副回路干扰有两种可能一种是作用方向相同(同时增加)另一种作用方向相反(作用方向相反)t1↑→PV1↑→DV1↑→MV1↓→DV2(=PV2-MV1)↑→MV2↓→t1↓←阀关小测量变送器炉管原料D1t1TC2执行器炉膛测量变送器D2D3t2TC1t10PV1PV2DV1DV2MV1MV2同相干扰(t1↑、t2↑)t1↓相反干扰(t1↑、t2↓)阀动作小在这个串级系统中,内部回路起了预报作用,进行了“粗调”。而炉出口温度完成“细调”的任务,以保证被控变量满足工艺的要求。t1↑→MV1↓→DV2↑↑→MV2↓↓→阀↓↓→t2↓↓→t1↑→MV1↓→DV2(=PV2↓-MV1↓)变化小→Mv2变化小→二、串级控制系统的特点(1)有两个控制回路:主回路是定值控制系统,副回路是随动控制系统。(2)由于副回路的快速调节作用,具有很强的抗干扰能力,有效地克服了控制通道的滞后,大大地提高了控制质量。(3)由于副回路的引入,改善了对象的特性,因此具有一定的自适应能力。三、,尤其一定要包括主要干扰。、副变量间应有一定内在联系,副变量选择合理可行。、副对象时间常数相匹配,防止“共振效应”出现。时间常数之比一般为T主/T副=3—10之间如果T副较大会动作缓慢,易出现共振。如果T副较小会漏掉主要干扰。,副回路应尽量少包括纯滞后或不包括纯滞后。

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  • 时间2020-09-30