復(fù)雜控制系統(tǒng)

1、復(fù)雜控制系統(tǒng)2013.10.25 復(fù)雜控制系統(tǒng)串級控制系統(tǒng) 均勻控制系統(tǒng) 分程控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng) 串級控制系統(tǒng)FC進(jìn)料塔底采出12蒸汽方案2：控制蒸汽流量恒定TC進(jìn)料塔底采出12蒸汽方案1：控制塔釜溫度恒定單回路控制的局限性目標(biāo)：控制塔釜溫度穩(wěn)定方案1優(yōu)點：將所有對溫度的干擾都概括在控制回路內(nèi)。缺點：當(dāng)蒸汽壓力波動較大時，由于溫度對象滯后較大，控制質(zhì)量不理想。方案2優(yōu)點：能及時克服蒸汽壓力的干擾對溫度的影響缺點：不能克服進(jìn)料流量、物料溫度等其他因素對溫度的影響。流量控制器TC2執(zhí)行器 流量對象溫度T設(shè)定值干擾f1精餾塔控制系統(tǒng)方塊圖溫度對象溫度控制器TC1+干擾f2測量、變送y1測量、變送y

2、2F副控制器執(zhí)行器 副對象主變量設(shè)定值主干擾串級控制系統(tǒng)方塊圖主對象主控制器+副干擾主測量、變送副測量、變送副變量副回路主回路常用的名詞主變量副變量主對象副對象主控制器副控制器主回路 副回路串級控制系統(tǒng)方塊圖串級控制系統(tǒng)的工作過程在串級控制系統(tǒng)中，由于引入一個閉合的副回路，不僅能迅速克服作用于副回路的干擾，而且對作用于主對象上的干擾也能加速克服。副回路具有先調(diào)、粗調(diào)、快調(diào)的特點；主回路具有后調(diào)、細(xì)調(diào)、慢調(diào)的特點，并對于副回路沒有完全克服掉的干擾影響能徹底加以克服。因此，在串級控制系統(tǒng)中，由于主、副回路相互配合、相互補(bǔ)充，充分發(fā)揮了控制作用，大大提高了控制質(zhì)量。 干擾作用于副對象 由于副回路控制

3、通道短，時間常數(shù)小，所以當(dāng)干擾進(jìn)入副回路時，可以獲得比單回路控制系統(tǒng)超前的控制作用，有效地克服蒸汽壓力變化對塔釜溫度的影響 干擾作用于主對象 由于副回路的存在，可以及時改變副變量的數(shù)值，以達(dá)到穩(wěn)定主變量的目的。 連續(xù)精餾的多塔分離過程 對4塔來說，塔釜液位是一個重要的工藝參數(shù)，必須保持在一定范圍之內(nèi)，為此配備了液位控制系統(tǒng)； 對5塔來說，從自身平穩(wěn)操作的要求出發(fā)，希望進(jìn)料量穩(wěn)定，所以設(shè)置了流量控制系統(tǒng)； 這樣，甲、乙兩塔間的供求關(guān)系就出現(xiàn)了矛盾。 為解決這一前后工序供求矛盾，希望設(shè)計一種控制系統(tǒng)使液位與流量同時平穩(wěn)；同時“均勻”地變化。均勻控制系統(tǒng)1、表征前后供求矛盾的兩個變量在控制過程中都應(yīng)

4、該是緩慢變化的。 2、前后互相聯(lián)系又互相矛盾的兩個變量應(yīng)保持在所允許的范圍內(nèi)波動。 1液位變化曲線 2流量變化曲線均勻控制的要求單回路均勻控制系統(tǒng)串級均勻控制系統(tǒng)常用的兩種均勻控制方案 分程控制系統(tǒng)給定對象控制器控制閥A控制閥B測量、變送分程控制系統(tǒng)方塊圖 分程控制系統(tǒng)中，一臺控制器的輸出可以同時控制兩臺甚至兩臺以上的控制閥； 分程控制系統(tǒng)中控制器按輸出信號的不同區(qū)間去控制不同的閥門；什么是分程控制A閥A閥A閥A閥B閥B閥B閥B閥兩閥同向動作兩閥異向動作(a)(a)(b)(b)閥門開度100閥門開度100閥門開度100閥門開度100閥壓kPa閥壓kPa閥壓kPa閥壓kPa分程控制的種類比值控制

5、系統(tǒng)（了解）比值控制的目的是為了實現(xiàn)幾種物料按一定比例混合，使生產(chǎn)能安全、正常的進(jìn)行。實現(xiàn)兩個或兩個以上參數(shù)符合一定比例關(guān)系的控制系統(tǒng)，稱為比值控制系統(tǒng)。通常為流量比值控制。 在需要保持比值關(guān)系的兩種物料中，必有一種物料處于主導(dǎo)地位，成為主物料、主動量、主流量，用Q1表示；而另一種物料按主物料進(jìn)行配比，在控制過程中隨主物料而變化，因此稱為從物料、從動量、副流量，用Q2表示；副流量Q2與主流量Q1的比值關(guān)系為 Q2KQ1 式中K為副流量與主流量的流量比值系數(shù)。 比值控制方案：雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)給定K對象主流量控制器執(zhí)行器主測量、變送對象副流量控制器執(zhí)行器副測量、變送Q1Q2雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)方塊圖 主、副流量均閉環(huán)