化工儀表及其自動化控制第八章復(fù)雜控制系統(tǒng)課件

1、第8章 復(fù)雜控制系統(tǒng)串級控制系統(tǒng) 均勻控制系統(tǒng) 比值控制系統(tǒng) 分程控制系統(tǒng) 前饋控制系統(tǒng) 多沖量控制系統(tǒng) 10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件第8章 復(fù)雜控制系統(tǒng)串級控制系統(tǒng) 10/10/2022化工儀第一節(jié) 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。10/11/

2、2022化工儀表及其自動化控制課件第一節(jié) 串級控制系統(tǒng)FC進(jìn)料塔底采出12蒸汽方案2：控制蒸蒸汽TC進(jìn)料塔底采出12FC方案3：串級控制系統(tǒng)FCTC進(jìn)料塔底采出12蒸汽希望在塔釜溫度不變時蒸汽流量能保持設(shè)定值，而當(dāng)塔釜溫度在外來干擾的作用下偏離給定值時，又要求蒸汽流量能作相應(yīng)的變化，使塔釜溫度保持在設(shè)定值上。 O10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件蒸汽TC進(jìn)料塔底采出12FC方案3：串級控制系統(tǒng)FCTC進(jìn)料流量控制器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y2F副控制器執(zhí)行器 副對象主變量設(shè)定值主干擾串級

3、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10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件流量控執(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

4、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。 10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件串級控制系統(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串級控制系統(tǒng)的特點及應(yīng)用范圍 (1) 從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來看，串級控制系統(tǒng)有主、副兩個閉合回路；有主、副兩個控制器；有分別測量主變量和副變量的兩個測量變送器。 在串級控制系統(tǒng)中，主回路是定值控制系統(tǒng)，而副回路是隨動控制系統(tǒng)。(2)

5、在串級控制系統(tǒng)中，有兩主、副兩個變量。主變量是反映產(chǎn)品質(zhì)量或生產(chǎn)過程運行情況的主要工藝變量?？刂频哪康脑谟谑惯@一變量等于工藝規(guī)定的給定值。(3) 從系統(tǒng)特性來看，串級控制系統(tǒng)由于副回路的引入，改善了對象的特性，使控制過程加快，具有超前控制的作用，從而有效地克服滯后，提高了控制質(zhì)量。適用范圍：當(dāng)對象的滯后和時間常數(shù)很大，干擾作用強(qiáng)而且頻繁、負(fù)荷變化大，簡單控制系統(tǒng)滿足不了控制質(zhì)量的要求時，可采用串級控制系統(tǒng)。 10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件串級控制系統(tǒng)的特點及應(yīng)用范圍 (1) 從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來看，串級控串級控制系統(tǒng)主、副回路的選擇主變量的選擇 與單回路控制時被控變量的選擇原則是一樣的

6、，能直接或間接地表征生產(chǎn)過程質(zhì)量的參數(shù)都可以作為控制系統(tǒng)的被控變量。 副變量的選擇 副變量的變化應(yīng)在很大程度上影響主變量的變化 副回路應(yīng)將生產(chǎn)過程中的主要干擾包圍在內(nèi) 在可能的情況下，應(yīng)使副環(huán)包圍更多的次要干擾 副變量的選擇應(yīng)考慮到主、副對象時間常數(shù)的匹配，以防發(fā)生“共振”。 當(dāng)對象具有較大的純滯后而影響控制質(zhì)量時，在選擇副變量時應(yīng)使副環(huán)盡量少包含純滯后或不包含純滯后。 10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件串級控制系統(tǒng)主、副回路的選擇主變量的選擇副變量的選擇10/1主副控制器控制規(guī)律的選擇 串級控制系統(tǒng)的目的是為了高精度地穩(wěn)定主變量。 主變量是生產(chǎn)工藝的主要控制指標(biāo)，它直接關(guān)系到產(chǎn)品

7、的質(zhì)量或生產(chǎn)的正常，工藝上對它的要求比較嚴(yán)格。一般來說，主變量不允許有余差。所以，主控制器通常都選用比例積分控制規(guī)律，以實現(xiàn)主變量的無余差控制。 在串級控制系統(tǒng)中，穩(wěn)定副變量并不是目的，設(shè)置副變量的目的就在于保證和提高主變量的控制質(zhì)量。 副變量的給定值是隨主控制器輸出變化而變化的。所以，在控制過程中，對副變量的要求一般都不很嚴(yán)格，允許它有波動。因此，副控制器一般采用比例控制規(guī)律。10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件主副控制器控制規(guī)律的選擇 串級控制系統(tǒng)的目的是為了高精度地穩(wěn)主副控制器正、反作用的選擇 選擇副回路控制器的正反作用與簡單控制系統(tǒng)中控制器“正”、“反”作用的選擇方式相同，先

8、判斷副對象的正反作用，然后根據(jù)工藝安全等要求，選定執(zhí)行器的“正”、“反”作用方式，并按照使副控制回路成為一個負(fù)反饋系統(tǒng)的原則來確定副回路控制器的正反作用。 選擇主回路控制器的正反作用確定原則：當(dāng)主、副變量在增加(或減小)時，如果由工藝分析得出，為使主、副變量減小(或增加)，要求控制閥的動作方向是一致的，主控制器應(yīng)選“反”作用，反之，則應(yīng)選“正”作用。物料進(jìn) 物料出 冷卻器流量溫度串級控制系統(tǒng) 10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件主副控制器正、反作用的選擇 選擇副回路控制器的正反作用 選擇主副控制器參數(shù)的工程整定 兩步整定法：先整定副控制器，后整定主控制器(1) 在工況穩(wěn)定，主、副控制

9、器都在純比例作用的條件下，將主控制器的比例度先固定在100的刻度上，然后逐漸減小副控制器的比例度，求取副回路在滿足某種衰減比(如4：1)過渡過程下的副控制器比例度2S和操作周期2S。(2) 在副控制器比例度等于2S，的條件下，逐步減小主控制器的比例度，直至得到同樣衰減比下的過渡過程，記下此時主控制器的比例度1S。和操作周期1S 。(3) 根據(jù)上面得到的1S、1S、2S、2S按表7-2(或表7-3)的規(guī)定關(guān)系計算主、副控制器的比例度、積分時間和微分時間。(4) 按“先副后主”、“先比例次積分后微分”的整定方法，將計算出的控制器參數(shù)加到控制器上。(5)觀察控制過程，適當(dāng)調(diào)整，直到獲得滿意的過渡過程

10、。10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件主副控制器參數(shù)的工程整定 兩步整定法：先整定副控制器， 一步整定法：即根據(jù)經(jīng)驗先將副控制器一次放好，不再變動，然后按一般單回路控制系統(tǒng)的整定方法直接整定主控制器參數(shù)。 采用一步整定法副控制器參數(shù)選擇范圍副變量類型副控制器比例度2副控制器比例放大倍數(shù)KP2溫度20605.01.7壓力30703.01.4流量40802.51.25液位20805.01.25一步整定法的整定步驟如下。(1)在生產(chǎn)正常，系統(tǒng)為純比例運行的條件下，按照上表所列的數(shù)據(jù)，將副控制器比例度調(diào)到某一適當(dāng)?shù)臄?shù)值。(2)利用簡單控制系中任一種參數(shù)整定方法整定主控制器的參數(shù)。(3)如果出

11、現(xiàn)“共振”現(xiàn)象，可加大主控制器或減小副控制器的參數(shù)整定值，一般即能消除。10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件 一步整定法：即根據(jù)經(jīng)驗先將副控制器一次放好，不再變動，第二節(jié) 其他復(fù)雜控制系統(tǒng)均勻控制問題的提出連續(xù)精餾的多塔分離過程 對甲塔來說，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)； 對乙塔來說，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。一、均勻控制系統(tǒng)10/11/2022化工儀表及其自動化

12、控制課件第二節(jié) 其他復(fù)雜控制系統(tǒng)均勻控制問題的提出連續(xù)精餾的多塔1、表征前后供求矛盾的兩個變量在控制過程中都應(yīng)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10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件1、表征前后供求矛盾的兩個變量在控制過程中都應(yīng)該是緩慢變化的不同于常規(guī)的定值控制系統(tǒng)，而對被控變量(CV)與控制變量(MV)都有平穩(wěn)的要求；為解決CV與MV都希望平穩(wěn)這一對矛盾，只能要求CV與MV都漸變。均勻控制通常要求在最大干擾下，CV在上下限內(nèi)波動，而MV應(yīng)在一定范圍內(nèi)平緩漸變。均勻控制指的是控制功能，而不是控

13、制方案。因為就系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來看，有時象簡單控制系統(tǒng)，有時象串級控制系統(tǒng)。所以要識別控制方案是否起均勻控制作用，應(yīng)從控制的目的進(jìn)行確定。 均勻控制的特點10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件不同于常規(guī)的定值控制系統(tǒng)，而對被控變量(CV)與控制變量(M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10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件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10通過控制器參數(shù)的設(shè)置，而不是改變控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，來實現(xiàn)前后兩個變量間的相互協(xié)調(diào)的。參數(shù)整定的目的不是使變量盡快地回到給定值，而是要求變量在允許的范圍內(nèi)作緩慢的變化?？刂破鲄?shù)一般都采用

14、純比例作用，且控制器比例度放的很大，以使輸出變化緩慢，只是在要求較高時，為了防止偏差超過允許范圍，才引入適當(dāng)?shù)姆e分作用。 均勻控制系統(tǒng)小結(jié)10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件通過控制器參數(shù)的設(shè)置，而不是改變控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，來實現(xiàn)前后兩二、 比值控制系統(tǒng)問題的提出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

15、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)。 10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件二、 比值控制系統(tǒng)問題的提出比值控制的目的是為了實現(xiàn)幾種物比值控制方案1：開環(huán)比值控制系統(tǒng)控制器執(zhí)行器對象測量、變送給定Q2Q1開環(huán)比值控制系統(tǒng)方塊圖 主、副流量均開環(huán)；由于系統(tǒng)開環(huán)，該方案對副流量Q2無克服干擾的能力，只適用于副流量較平穩(wěn)且比值要求不高的場合。10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件比值控制方案1：開環(huán)比值控制系統(tǒng)控制器執(zhí)行器對象測量、變送給比值控制方案2：單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)控制器F2C執(zhí)行器對象副測量

16、、變送控制器F1C給定主測量、變送Q1Q2單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)方塊圖 副流量閉環(huán)控制主流量開環(huán)控制適用于主物料在工藝上不允許進(jìn)行控制的場合 10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件比值控制方案2：單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)控制器F2C執(zhí)行器對象副測比值控制方案3：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)控制；該系統(tǒng)既實現(xiàn)了比較精確的流量比值控制，又確保了兩物料總量的基本不變主要適用于主流量干擾頻繁、工藝上不允許負(fù)荷有較大波動或工藝 上經(jīng)常需要提降負(fù)荷的場合。10/11/2022化工儀表及其自動化控

17、制課件比值控制方案3：雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)給定K對象主流量控制器執(zhí)比值控制方案4：變比值控制系統(tǒng)Q2Q1噴射泵 觸媒層 變換爐 蒸汽 煤氣 要求主、副流量的比值能跟隨第三變量的需要而加以調(diào)整；存在問題：Q2回路存在非線性，Q1流量減少時，回路增益增大，有可能使系統(tǒng)不穩(wěn)定，并可能出現(xiàn)“除零”運算。比值控制器執(zhí)行器副流量對象Q2測量、變送溫度控制器給定主測量、變送Q1測量、變送除法器主對象（變換爐）Q1Q2變比值控制系統(tǒng)方塊圖K=Q2/Q1 10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件比值控制方案4：變比值控制系統(tǒng)Q2Q1噴射泵 觸媒層 變換爐三、 分程控制系統(tǒng)給定對象控制器控制閥A控制閥B測量、

18、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； 分段一般是由附設(shè)在控制閥上的閥門定位器來實現(xiàn)。 什么是分程控制10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件三、 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10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件A閥A閥A閥A閥B閥B閥B閥B閥兩閥同向動

19、作兩閥異向動作(a分程控制應(yīng)用1：提高控制閥的可調(diào)比4Mpa中壓蒸汽給水10Mpa中壓蒸汽汽包蒸汽減壓系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)控制閥的可調(diào)比 RQmax/Qmin由于口徑固定，采用同一個控制閥，能夠控制的最大流量和最小流量不可能相差太大，滿足不了生產(chǎn)上流量大范圍變化的要求，在這種情況下可采用兩個控制閥并聯(lián)的分程控制方案。A閥B閥A閥小口徑 B閥大口徑10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件分程控制應(yīng)用1：提高控制閥的可調(diào)比4Mpa給水10Mpa中壓分程控制應(yīng)用2：用于控制兩種不同的介質(zhì) 蒸汽反應(yīng)器分程控制系統(tǒng)冷水C回水A閥B閥A閥氣關(guān)，B閥氣開，TC反作用對于間歇式化學(xué)反應(yīng)器，既要考慮反應(yīng)前的加

20、熱問題，又需要考慮過程中移走熱量的問題為此可采用分程控制系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，利用A、B兩臺控制閥，分別控制冷水與蒸汽兩種不同介質(zhì)，以滿足工藝上需要冷卻和加熱的不同需要工作原理：反應(yīng)前升溫階段溫度測量值小于給定值，控制器TC輸出較大， A閥將關(guān)閉，B閥被打開，蒸汽通入加熱反應(yīng)物；反應(yīng)物開始放熱控制器輸出逐漸減小，A閥將打開，B閥關(guān)閉，冷水通入冷卻反應(yīng)物，維持反應(yīng)溫度不變；10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件分程控制應(yīng)用2：用于控制兩種不同的介質(zhì) 蒸汽反應(yīng)器分程控制系分程控制應(yīng)用3：用作安全生產(chǎn)的保護(hù)措施 “反”儲罐氮封分程控制方案A閥B閥閥門開度100閥壓kPa化工廠的貯油罐需要進(jìn)行氮封

21、，以使油品與空氣隔絕。一個問題就是貯罐中物料量的增減會導(dǎo)致氮封壓力的變化。為了維持罐壓平衡，需要在物料被抽取時加氮補(bǔ)壓，而在物料進(jìn)料時排氣減壓。貯壓升高時，測量值將大于給定值，壓力控制器PC的輸出將下降，A閥關(guān)閉，B閥打開，排氣減壓貯壓降低時，測量值小于給定值時，控制器輸出將變大， A閥打開，B閥關(guān)閉，補(bǔ)氮增壓。A閥氣關(guān)，B閥氣開，PC反作用10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件分程控制應(yīng)用3：用作安全生產(chǎn)的保護(hù)措施 “反”儲罐氮封分程控分程控制系統(tǒng)應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個問題 (1)控制閥流量特性要正確選擇。因為在兩閥分程點上，控制閥的放大倍數(shù)可能出現(xiàn)突變，表現(xiàn)在特性曲線上產(chǎn)生斜率突變的折

22、點，這在大小控制閥并聯(lián)時尤其重要。如果兩控制閥均為線性特性，情況更嚴(yán)重。如果采用對數(shù)特性控制閥，分程信號重疊一小段，則情況會有所改善。(2)大小閥并聯(lián)時，大閥的泄漏量不可忽視，否則就不能充分發(fā)揮擴(kuò)大可調(diào)范圍的作用。當(dāng)大閥的泄漏量較大時，系統(tǒng)的最小流通能力就不再是小閥的最小流通能力了。(3)分程控制系統(tǒng)本質(zhì)上是簡單控制系統(tǒng)，因此控制器的選擇和參數(shù)整定，可參照簡單控制系統(tǒng)處理。不過在運行中，如果兩個控制通道特性不同，就是說廣義對象特性是兩個，控制器參數(shù)不能同時滿足兩個不同對象特性的要求。遇此情況，只好照顧正常情況下的被控對象特性，按正常情況下整定控制器的參數(shù)。對另一臺閥的操作要求，只要能在工藝允許

23、的范圍內(nèi)即可。10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件分程控制系統(tǒng)應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個問題 (1)控制閥流量特性要正四、 前饋控制系統(tǒng)測量、變送設(shè)定值控制器執(zhí)行器干擾對象干擾對象測量、變送執(zhí)行器控制器反饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)反饋控制方案前饋控制方案反饋與前饋10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件四、 前饋控制系統(tǒng)測量、變送設(shè)定值控制器執(zhí)行器干擾對象干D1，Dn為可測擾動；u，y分別為被控對象的操作變量與受控變量。前饋思想：在擾動還未影響輸出以前，直接改變操作變量，以使輸出不受或少受外部擾動的影響。前饋思想全補(bǔ)償原理控制目標(biāo)：d (t)、u (t)、y (t) 分別表示工藝介質(zhì)流量（

24、外部干擾）、蒸汽流量（控制變量）與工藝介質(zhì)的出口溫度（被控變量）；GFF(s)為前饋控制器的動態(tài)特性；GYD(s)、GYC(s)分別為干擾通道與控制通道的的動態(tài)特性。10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件D1，Dn為可測擾動；u，y分別為被控對象的操作變量與 前饋控制比反饋控制及時，并且不受系統(tǒng)滯后大小的限制。 前饋控制屬于開環(huán)控制 前饋控制規(guī)律與對象特性密切相關(guān) 一種前饋作用只能克服一種干擾 前饋控制的特點10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件 前饋控制比反饋控制及時，并且不受系統(tǒng)滯后大小的限制。 前饋前饋控制形式1：靜態(tài)前饋控制系統(tǒng)蒸汽Q2冷物料Q1T1T2給定值換熱器靜態(tài)

25、前饋控制方案根據(jù)熱量平衡原理，近似的平衡關(guān)系是蒸汽冷凝放出的熱量等于進(jìn)料流體獲得的熱量。 式中 蒸汽冷凝熱； 被加熱物料的比熱容； 進(jìn)料流量； 蒸汽流量。 當(dāng)進(jìn)料流量Q1變化后，為使出口溫度為T2保持不變，應(yīng)增加的蒸汽量為:10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件前饋控制形式1：靜態(tài)前饋控制系統(tǒng)蒸汽Q2冷物料Q1T1T2給前饋控制形式2：動態(tài)前饋控制系統(tǒng)蒸汽Q2冷物料Q1T1T2給定值換熱器動態(tài)前饋控制方案補(bǔ)償器在靜態(tài)前饋控制的基礎(chǔ)上，加上延遲環(huán)節(jié)或微分環(huán)節(jié)，以達(dá)到對干擾作用的近似補(bǔ)償。 相對于干擾通道而言，控制通道反應(yīng)快的給它加強(qiáng)延遲作用，反應(yīng)慢的給它加強(qiáng)微分作用。根據(jù)兩通道的特性適當(dāng)

26、調(diào)整、的數(shù)值，使兩通道反應(yīng)合拍便可以實現(xiàn)動態(tài)補(bǔ)償，消除動態(tài)偏差。10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件前饋控制形式2：動態(tài)前饋控制系統(tǒng)蒸汽Q2冷物料Q1T1T2給前饋控制形式：前饋-反饋控制系統(tǒng)給定前饋反饋控制系統(tǒng)方塊圖反饋控制器執(zhí)行器對象測量、變送前饋控制器測量、變送干擾蒸汽進(jìn)料出料換熱器前饋反饋控制系統(tǒng)用“前饋”來克服主要干擾，再用“反饋”來克服其他干擾10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件前饋控制形式：前饋-反饋控制系統(tǒng)給定前饋反饋控制系統(tǒng)方塊圖前饋控制的應(yīng)用場合 干擾幅值大而頻繁，對被控變量影響劇烈，僅采用反饋控制達(dá)不到要求的對象。 主要干擾是可測而不可控的變量。所謂可

27、測，是指干擾量可以用檢測變送裝置將其在線轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的電信號。所謂不可控，主要是指這些干擾難以通過設(shè)置單獨的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，這類干擾在連續(xù)生產(chǎn)過程中是經(jīng)常遇到的，其中也包括一些雖能控制但生產(chǎn)上不允許控制的變量，例負(fù)荷量等。 當(dāng)對象的控制通道滯后大，反饋控制不及時，控制質(zhì)量差時，可采用前饋或前饋反饋控制系統(tǒng)，提高控制質(zhì)量。10/11/2022化工儀表及其自動化控制課件前饋控制的應(yīng)用場合 干擾幅值大而頻繁，對被控變量影響劇烈，僅五、多沖量控制系統(tǒng) 單沖量控制系統(tǒng)給水汽包蒸汽虛假水位造成的錯誤信號將帶來一定的危險，為了克服這種由于“虛假液位”而引起的控制系統(tǒng)的誤動作，引入了雙沖量控制系統(tǒng)。在鍋爐的正常運行中，汽包水位是重要的操作指標(biāo)，給水控制系統(tǒng)的作用就是自動控制鍋爐的給水量，使其適應(yīng)蒸發(fā)量的變化，維持汽包水位在允許的范圍內(nèi)。 左圖控制系統(tǒng)屬于簡單的單回路