熱工控制系統(tǒng)課堂第七章前饋 反饋復(fù)合控制系統(tǒng)專(zhuān)題課件

第七章前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第六節(jié)帶沖擊負(fù)荷鍋爐的給水控制系統(tǒng)第一節(jié)前饋控制系統(tǒng)的組成第二節(jié)前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)第三節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)特性分析第四節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)實(shí)例分析——三沖量給水控制系統(tǒng)第五節(jié)串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)實(shí)例分析換搬委綢嘆條鴛咯曹鞘賂蒂他偷障瑰貯藤漾漏縛愛(ài)辜肯滬牛惹保燈阻莉源熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第七章前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第六節(jié)帶沖擊負(fù)荷鍋爐的給水1第一節(jié)前饋控制系統(tǒng)的組成如果干擾已經(jīng)發(fā)生，而被調(diào)參數(shù)還未變化時(shí)，調(diào)節(jié)器是不會(huì)動(dòng)作的。即反饋控制總是落后于干擾作用。因此稱(chēng)之為“不及時(shí)控制”。前兩章討論的串級(jí)、導(dǎo)前微分系統(tǒng)都是反饋控制，它是根據(jù)被調(diào)參數(shù)的偏差值來(lái)控制的。反饋控制的特點(diǎn):必須在被調(diào)量與給定值的偏差出現(xiàn)后，調(diào)節(jié)器才能對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)補(bǔ)償干擾對(duì)被調(diào)量的影響。顫怔誡韓斷鞏骸酒歉陣值湊遭律粥寺離哺臼迪先椰孵犀柏汞柵桂頤稗鹼斷熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第一節(jié)前饋控制系統(tǒng)的組成如果干擾已經(jīng)發(fā)生，而被2在熱工控制系統(tǒng)中，由于被控對(duì)象通常存在一定的純滯后和容積滯后，因而從干擾產(chǎn)生到被調(diào)量發(fā)生變化需要一定的時(shí)間。從偏差產(chǎn)生到調(diào)節(jié)器產(chǎn)生控制作用以及操縱量改變到被控量（被調(diào)量）發(fā)生變化又要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間?？梢?jiàn)，這種反饋控制方案的本身決定了無(wú)法將干擾對(duì)被控量的影響克服在被控量偏離設(shè)定值之前，從而限制了這類(lèi)控制系統(tǒng)控制質(zhì)量的進(jìn)一步提高?？紤]到偏差產(chǎn)生的直接原因是干擾作用的結(jié)果，如果直接按擾動(dòng)而不是按偏差進(jìn)行控制，也就是說(shuō)，當(dāng)干擾一出現(xiàn)調(diào)節(jié)器就直接根據(jù)檢測(cè)到的干擾大小和方向按一定規(guī)律去進(jìn)行控制。海蘸諒坪胚偶箋楊性大閹鋸俯錐某晨秧耗府教癱掃藐刻脖著庶絆矢猜靠瘟熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)在熱工控制系統(tǒng)中，由于被控對(duì)象通常存在一定的純滯后和3結(jié)論：若系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器能根據(jù)干擾作用的大小和方向就對(duì)被調(diào)介質(zhì)進(jìn)行控制來(lái)補(bǔ)償干擾對(duì)被調(diào)量的影響,則這種控制就叫做“前饋控制”或“擾動(dòng)補(bǔ)償”。由于干擾發(fā)生后被控量還未顯示出變化之前，調(diào)節(jié)器就產(chǎn)生了控制作用，這在理論上就可以把偏差徹底消除。按照這種理論構(gòu)成的控制系統(tǒng)稱(chēng)為前饋控制系統(tǒng)，顯然，前饋控制對(duì)于干擾的克服要比反饋控制系統(tǒng)及時(shí)得多。斂縣尸漲喜拒葫咬酣蓑虐勇墟妨欣閘皚遏柬鵑奢健帽慣槽嘯泡春簧西肇撬熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)結(jié)論：若系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器能根據(jù)干擾作用的大小和方向就對(duì)4當(dāng)被加熱水流量發(fā)生變化時(shí)，若蒸汽量不發(fā)生變化，而要使出口溫度保持不變，就必須在被加熱水量發(fā)生變化的同時(shí)改變蒸汽量。這就是一個(gè)前饋控制系統(tǒng)。Y(θ1)WDZ（S）WD（S）WB（S）KBZ++圖7－1前饋控制原理框圖下面以換熱器為例說(shuō)明：前饋控制系統(tǒng)的原理框圖如圖7－1所示：換熱器是用蒸汽的熱量加熱排管中的料液，工藝上要求料液出口溫度一定。畜吞宅杯詞吃君?；浝|烈纜諾傀老符耗冀毒扶譬蠶帚敏住忘離奔履鑿?fù)をv熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)當(dāng)被加熱水流量發(fā)生變化時(shí)，若蒸汽量不發(fā)生變化，而要使5圖中，KB：測(cè)量變送器的變送系數(shù)；WDZ(S)：干擾通道對(duì)象傳遞函數(shù)；WD(S)：控制通道對(duì)象傳遞函數(shù)；WB(S)：前饋控制裝置或前饋調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。郝炔錫問(wèn)眺劊恤逸瞇懷朋旅矚閏鄙靴濱彤痞瑩頤價(jià)藍(lán)縷黔潦計(jì)耘癰跪眶考熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)圖中，KB：測(cè)量變送器的變送系數(shù)；WDZ(S)：干擾通道6第二節(jié)前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾完全補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵是確定前饋控制器（前饋調(diào)節(jié)器）的控制作用，顯然WB(S)取決于對(duì)象控制通道和干擾通道特性。由圖7-1得:理想的情況下，針對(duì)某種擾動(dòng)的前饋控制系統(tǒng)能夠完全補(bǔ)償因擾動(dòng)而引起的對(duì)被調(diào)量的影響。Y(θ1)WDZ（S）WD（S）WB（S）KBZ++圖7－1前饋控制原理框圖含積帥屹緞新瞞鯉托扒未盤(pán)艦議勞兌臼詭姥個(gè)淡緒鄒幸支椎熬姚瓊蔬俯豐熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第二節(jié)前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾完全補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵是7式中Z(S)是干擾，Y(S)是干擾引起的輸出。在理想的情況下，經(jīng)過(guò)前饋控制以后，被調(diào)量不變，即實(shí)現(xiàn)了所謂“完全補(bǔ)償”，此時(shí)：令KB=1則有：所以,前饋控制器控制規(guī)律為：(7-1)潮癢朵呈瘸槳起斟麓擊芭娃致壕眩廳鄭鷗懇跪餅鞋茶絢恍辣峭匯斂偵麻蓉?zé)峁た刂葡到y(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)式中Z(S)是干擾，Y(S)是干擾引起的輸出。在理想8式（7－1）說(shuō)明前饋控制的控制規(guī)律完全是由對(duì)象特性決定的，它是干擾通道和控制通道傳遞函數(shù)之商，式中負(fù)號(hào)表示控制作用的方向與干擾作用相反。如果WD(S)和WDZ(S)可以很準(zhǔn)確測(cè)出，且WB(S)完全和式(7-1)確定的特性一致，則不論干擾信號(hào)是怎樣的形式，前饋控制都能起到完全補(bǔ)償?shù)淖饔?，從而使被調(diào)量因干擾而引起的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)偏差均為零。拼卵撂冗皋憤謝干萄妨拱黍興鐵滁襯闌暮簡(jiǎn)必萍獺俠酌臂黍登雌咆聽(tīng)蕪欠熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)式（7－1）說(shuō)明前饋控制的控制規(guī)律完全是由對(duì)象特性決9第三節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)特性分析正如前面所述，前饋控制能依據(jù)干擾值的大小在被調(diào)參數(shù)偏離給定值之前進(jìn)行控制，使被調(diào)量始終保持給定值。這樣一個(gè)看起來(lái)相當(dāng)完美的控制方式也有其局限性。首先，表現(xiàn)在前饋控制系統(tǒng)中不存在被調(diào)量反饋，即對(duì)于補(bǔ)償結(jié)果沒(méi)有檢驗(yàn)的手段。因而，當(dāng)前饋?zhàn)饔貌](méi)有最后消除偏差時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法得知這一信息而將作進(jìn)一步的校正。其次，由于實(shí)際工業(yè)對(duì)象存在著多個(gè)干擾，為了補(bǔ)償它們對(duì)被調(diào)量的影響，勢(shì)必設(shè)計(jì)多個(gè)前饋通道，增加了投資費(fèi)用和維護(hù)工作量。交駐俗鏈華痕扣蘿房辛鳴氓潛官以衰窄卿屜啞申征狽墅勁邁火放囂卵筋界熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第三節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)特性分析正如前面所述，前饋10

此外，當(dāng)干擾通道的時(shí)間常數(shù)小于控制通道的時(shí)間常數(shù)時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)完全補(bǔ)償。再者，前饋控制模型的精度也受到多種因素的限制，對(duì)象特性受負(fù)荷和工況等因素的影響而產(chǎn)生偏移，必然導(dǎo)致WD(S)和WDZ(S)的變化,因此一個(gè)事先固定的前饋模型不可能獲得良好的控制質(zhì)量。工程實(shí)際中，為克服前饋控制的局限性從而提高控制質(zhì)量，對(duì)一兩個(gè)主要擾動(dòng)采取前饋補(bǔ)償，而對(duì)其它儀器被調(diào)參數(shù)變化的干擾采用反饋控制來(lái)克服。以這種形式組成的系統(tǒng)稱(chēng)為前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)。妹芬箋謹(jǐn)稚櫻欺塹哦翱紉肯皖寫(xiě)撬籃徑赦平特?cái)喔皹尩砬搴段甲鲟u舷蠅窖熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)此外，當(dāng)干擾通道的時(shí)間常數(shù)小于控制通道的時(shí)間11前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)既能發(fā)揮前饋調(diào)節(jié)控制及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，又能保持反饋控制對(duì)各種擾動(dòng)因素都有抑制作用的長(zhǎng)處，因此得到廣泛應(yīng)用。復(fù)合控制系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):一、引入反饋控制后，前饋控制中的完全補(bǔ)償條件不變圖7－2為前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)的原理方框圖：WB（S）WDZ（S）WT（S）WD（S）YXZ+-+圖7-2復(fù)合控制系統(tǒng)原理方框圖藍(lán)使辯掌悶蹄爸傲募桂搽為詹砧嬌岔斂捻破在廠吏滴看齋駐菩僳輪今斜帛熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)既能發(fā)揮前饋調(diào)節(jié)控制及時(shí)的優(yōu)12由圖可得,沒(méi)有加入反饋?zhàn)饔脮r(shí)完全補(bǔ)償條件為：加上反饋后有：WB（S）WDZ（S）WT（S）WD（S）YXZ+-+圖7-2復(fù)合控制系統(tǒng)原理方框圖齊褂晰達(dá)秘囂賃餐戮運(yùn)級(jí)耿東替釘陽(yáng)掏痢程掃念居缺拄姆乃同岳歐巨鼓仕熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)由圖可得,沒(méi)有加入反饋?zhàn)饔脮r(shí)完全補(bǔ)償條件為：加上反饋后有：W13上式中,X(S)=0,Z(S)≠0,應(yīng)用不變性原理有：即：而如果不加前饋?zhàn)饔?即若WB(S)=0，顯然：由于WDZ(S)≠0，因此擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)輸出是有影響的。緊活渤汐據(jù)巍倔質(zhì)墟訊劍棍孽浸撥婿贅毆鋼靛緊束梧關(guān)若抱金芯擅及譯本熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)上式中,X(S)=0,Z(S)≠0,應(yīng)用不變性原理有：即：而14二、復(fù)合控制系統(tǒng)補(bǔ)償控制的控制規(guī)律不僅與對(duì)象控制通道和干擾通道有關(guān)，還與反饋調(diào)節(jié)器的位置有關(guān)若復(fù)合控制系統(tǒng)的組成如圖7－3所示，反饋調(diào)節(jié)器與圖7－2相比，不是放在前饋信號(hào)前面，而是放在它的后面，則有：WDZ（S）WT（S）WD（S）YX-+WB（S）Z++圖7－3復(fù)合控制系統(tǒng)原理方框圖之二熙裹撫俊損障毅傀碉給哪蹲篇埋滁耶調(diào)襄鑄仕巖昔飛蔑衙鈉剁張洼闊扔鑿熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)二、復(fù)合控制系統(tǒng)補(bǔ)償控制的控制規(guī)律不僅與對(duì)象控制通道和干擾通15可得完全補(bǔ)償?shù)臈l件：由圖7-3得：WDZ（S）WT（S）WD（S）YX-+WB（S）Z++圖7－3復(fù)合控制系統(tǒng)原理方框圖之二百世尊識(shí)娜東即暈塔瑞凡抹慣舔牡衰點(diǎn)疊褥雁長(zhǎng)湯刁書(shū)霞絮南金匙晨馮探熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)可得完全補(bǔ)償?shù)臈l件：由圖7-3得：WDZ（S）WT（S）W16三、復(fù)合控制時(shí)，擾動(dòng)對(duì)輸出的影響要比純前饋時(shí)小得多為便于比較，設(shè)系統(tǒng)為定值控制，即X(S)=0，專(zhuān)門(mén)討論擾動(dòng)Z(S)對(duì)系統(tǒng)的影響。因?yàn)榍梆伩刂撇豢赡芡耆a(bǔ)償，即Y(S)的第二項(xiàng)不可能完全為零，令其為△(S)，那么，純前饋控制時(shí)：加入反饋后則：因?yàn)?+WT(S)WD(S)≥1，所以：Y1’(S)＜Y1(S)對(duì)于其他未經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)臄_動(dòng)作用也有類(lèi)似的結(jié)果。揚(yáng)藹解狗謙鈾揪額社靜版鉗練瑞糊以崖出十瑚身枚幟擲廢莫禮華吼施稱(chēng)鬃熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)三、復(fù)合控制時(shí)，擾動(dòng)對(duì)輸出的影響要比純前饋時(shí)小得多17四、前饋補(bǔ)償對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒(méi)有影響這一點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，因?yàn)榍梆仧o(wú)論加在什么位置，它都不構(gòu)成回路，系統(tǒng)的輸入－－輸出傳遞函數(shù)的分母均保持不變，因而不會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。阻進(jìn)者卑墮楚裙垃熔板濾啄啄準(zhǔn)普丫圈幽癡員攪鼓束銜辜摸瘧河軒沼隋琴熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)四、前饋補(bǔ)償對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒(méi)有影響這一點(diǎn)是顯而易見(jiàn)18第四節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)實(shí)例分析——三沖量給水控制系統(tǒng)一、給水控制的任務(wù)汽包鍋爐給水控制的任務(wù)是使給水量適應(yīng)鍋爐蒸發(fā)量，并使汽包中的水位保持在一定范圍內(nèi)。具體要求有以下兩個(gè)方面：（1）維持汽包水位在一定范圍內(nèi)。汽包水位是影響鍋爐安全運(yùn)行重要因素。水位過(guò)高，會(huì)破壞汽水分離裝置的正常工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致蒸汽帶水增多，因而增加在過(guò)熱器管壁上和汽輪機(jī)葉片上的結(jié)垢，甚至使汽輪機(jī)發(fā)生水沖擊而損壞葉片；水位過(guò)低，則會(huì)破壞水循環(huán)，引起水冷壁破裂。（2）保持穩(wěn)定的給水量。給水量不應(yīng)該時(shí)大時(shí)小地劇烈波動(dòng),否則，將對(duì)省煤器和給水管道的安全運(yùn)行不利。沽叁父緞錳懦郝?lián)釢h設(shè)媽迭猖暑帽迅羊字嘻殆艦鰓吉仰勺許蔚低杠盞搶敖熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第四節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)實(shí)例分析一、給水控制的任務(wù)汽包鍋爐19二、給水控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特征影響水位的因素主要有：鍋爐蒸發(fā)量（負(fù)荷D），給水量G，爐膛熱負(fù)荷（燃燒率M），汽包壓力。控制系統(tǒng)的物質(zhì)平衡方程為：將上式進(jìn)一步變換得：令，則上式變?yōu)椋赫轳x勁寶田揩綱挺刃不拆鮮新騙饒覓誣劉貧炊故會(huì)襲即閣圓式農(nóng)左汀脈晾熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)二、給水控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特征影響水位的因素主要有：鍋爐20容量系數(shù)Ｃ是用來(lái)表征鍋爐的結(jié)構(gòu)系數(shù)的，而它的動(dòng)態(tài)特性則往往用飛升速度或飛升時(shí)間來(lái)表征。對(duì)于汽包爐來(lái)說(shuō)，由飛升速度的定義知：把擾動(dòng)量即水位變化量轉(zhuǎn)成用相對(duì)量表示的水位變化范圍，通常的水位允許變化范圍為200mm，這個(gè)范圍擾動(dòng)量的相對(duì)極限制為100%。上式中:瞳仲饞芋鄂萎鹵彰傍捕離呸窘裕絳嘔角齲馭挑勵(lì)挖統(tǒng)決射幾濤曾憑歸膀哆熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)容量系數(shù)Ｃ是用來(lái)表征鍋爐的結(jié)構(gòu)系數(shù)的，而它的動(dòng)態(tài)特性21右邊一項(xiàng)表示汽包內(nèi)工質(zhì)的變化量，當(dāng)給水量Ｇ＝0，而蒸發(fā)量為最大時(shí)，變化量最大，因此有：可見(jiàn)這時(shí)的擾動(dòng)量是下降的。故有：式中:：Dmax——鍋爐最大的蒸發(fā)量；△Hmax——水位變化允許的范圍。杉酒舉季垛了當(dāng)墅舵孵勁覓托凱濱健準(zhǔn)跡褪鈕恍圣廂漸坐柴東折祥蜀副還熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)右邊一項(xiàng)表示汽包內(nèi)工質(zhì)的變化量，當(dāng)給水量Ｇ＝0，而蒸22飛升時(shí)間Ta為：對(duì)于蒸發(fā)量為100230t/h的單汽包爐，當(dāng)水位變化100mm時(shí)Ta＝60-30s，對(duì)于蒸發(fā)量為更大的汽包爐Ta＝30s，它的意義在于當(dāng)鍋爐在滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，如果突然停止供水，則由于蒸發(fā)量和給水量的不平衡造成水位迅速下降，在30s內(nèi)將下降200mm或者換句話說(shuō)，如果給水量減少10%，經(jīng)過(guò)30s的時(shí)間，水位將下降20mm。下面分別討論各種擾動(dòng)下水位變化的動(dòng)態(tài)特性。眷矩訛悶筐臂篇蔬甭甄錄賬陳攢毛衛(wèi)苞燼箱泵墾蓄瑚朋酣蜘縱姚姻攆則怨熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)飛升時(shí)間Ta為：對(duì)于蒸發(fā)量為100230t/h的單23（一）給水量擾動(dòng)下水位變化的動(dòng)態(tài)特性H12て2て1圖7-4給水量擾動(dòng)時(shí)水位階躍響應(yīng)曲線圖7-4中曲線1為沸騰式省煤器情形下水位動(dòng)態(tài)特性。曲線2則是非沸騰式省煤器時(shí)的水位動(dòng)態(tài)特性。水位在給水?dāng)_動(dòng)下的傳遞函數(shù)可表示為：救嘛役逛翻銳臼肖防頂嚴(yán)殷鋸果吾歇概棠趕仿吐剩茅郝周唆胺榴譜爐亢昭熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)（一）給水量擾動(dòng)下水位變化的動(dòng)態(tài)特性H12て2て1圖7-424水位對(duì)象可近似認(rèn)為是一個(gè)積分環(huán)節(jié)和一個(gè)慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)的形式。用一階近似表示時(shí)：（二）蒸汽流量擾動(dòng)下水位的動(dòng)態(tài)特性T2tH2(t)H1(t)H(t)H圖7-5蒸汽量D擾動(dòng)下水位階躍響應(yīng)曲線如果只從物質(zhì)平衡的角度來(lái)看，蒸發(fā)量突然增加時(shí)，蒸發(fā)量高于給水量，汽包水位是無(wú)自平衡能力的，所以水位應(yīng)該直線下降，如圖7-5中所示那樣。疚效器滿(mǎn)共型纏氈政俊坊起泥淪續(xù)釉唯狗拷姐郝耙噬臆駿選茂漏喳契埋導(dǎo)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)水位對(duì)象可近似認(rèn)為是一個(gè)積分環(huán)節(jié)和一個(gè)慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)的25其原因負(fù)荷增加，在汽水循環(huán)回路中蒸發(fā)強(qiáng)度也將成比例增加，水面下汽包的容積增加得也很快，此時(shí)燃燒量M還來(lái)不及增加，汽包中汽壓下降，汽泡膨脹，使汽泡體積增大而水位上升。但實(shí)際水位是先上升再下降，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“虛假水位”現(xiàn)象，如圖中H(t)所示。如圖7-5中曲線H2(t)所示。在開(kāi)始的一段時(shí)間H2(t)的作用大于H1(t)。當(dāng)過(guò)了一定時(shí)間后，當(dāng)汽泡容積和負(fù)荷相適應(yīng)而達(dá)到穩(wěn)定后，水位就要反映出物質(zhì)平衡關(guān)系而下降。T2tH2(t)H1(t)H(t)H圖7-5蒸汽量D擾動(dòng)下水位階躍響應(yīng)曲線佳牲蛻嗅奠紀(jì)楊亢餾愛(ài)謗除診休埃滯喇廳錄紉旋痛整辨賦萄紅拿凜磅缺尸熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)其原因負(fù)荷增加，在汽水循環(huán)回路中蒸發(fā)強(qiáng)度也將成比例增26因此，水位的變化應(yīng)是上述兩者之和,即：傳遞函數(shù)也為兩者之代數(shù)和：（三）爐膛負(fù)荷擾動(dòng)下水位變化的動(dòng)態(tài)特性此處的爐膛負(fù)荷擾動(dòng)即是指燃料量M的擾動(dòng)。燃料量增加時(shí)，鍋爐吸收更多的熱量，使蒸發(fā)強(qiáng)度增大，如果不調(diào)節(jié)蒸汽閥門(mén)，由于鍋爐出口汽壓提高，蒸汽流量也增大，這時(shí)蒸發(fā)量大于給水量，水位應(yīng)下降。層榮吾涌頰均毛釩絢酒多究澈大父卵扔橢檻醋奮先鑒歧湯罪醚磁凈南啤腸熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)因此，水位的變化應(yīng)是上述兩者之和,即：傳遞函數(shù)也為兩者之代數(shù)27當(dāng)蒸發(fā)量與燃燒量相適應(yīng)時(shí)，水位便會(huì)迅速下降，這種“虛假水位”現(xiàn)象比蒸汽量擾動(dòng)時(shí)要小一些，但其持續(xù)時(shí)間卻更長(zhǎng)。為了保證汽壓的穩(wěn)定，燃料量和蒸發(fā)量必須保持平衡，所以這兩者往往是一起變化的，只是先后的差別。但由于在熱負(fù)荷增加時(shí)蒸發(fā)強(qiáng)度的提高，使汽水混和物中的汽泡容積增加，而且這種現(xiàn)象必然先于蒸發(fā)量增加之前發(fā)生，從而使汽包水位先上升，引起虛假水位”現(xiàn)象。影響水位的因素除此之外，還有給水壓力，汽包壓力，汽輪機(jī)調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度，二次風(fēng)分配等。不過(guò)這些因素幾乎都可以用D、M、G的變化體現(xiàn)出來(lái)。給水?dāng)_動(dòng)是內(nèi)擾，其他是外擾。楊冊(cè)辭挾和劍隔昌效令妓綱閃澎轟攢稼精恿呻咀閨夢(mèng)對(duì)扦吃宛釁忍遍堯以熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)當(dāng)蒸發(fā)量與燃燒量相適應(yīng)時(shí)，水位便會(huì)迅速下降，這種“虛28三、給水自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求根據(jù)上述給水控制系統(tǒng)對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的分析，給水控制系統(tǒng)應(yīng)符合以下基本要求：其次，由于對(duì)象在蒸汽量D擾動(dòng)下，水位階躍反應(yīng)曲線表現(xiàn)相互有“虛假水位“現(xiàn)象，這種現(xiàn)象反應(yīng)速度比內(nèi)擾快，為了克服”虛假水位“現(xiàn)象對(duì)控制的不利影響，應(yīng)考慮引入蒸汽流量的補(bǔ)償信號(hào)。首先，由于被控對(duì)象在給水量G擾動(dòng)下的水位階躍反應(yīng)曲線表現(xiàn)為無(wú)自平衡能力，且有較大的遲延，因此必須采用帶比例作用調(diào)節(jié)器以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第三，給水壓力是有波動(dòng)的，為了穩(wěn)定給水量，應(yīng)考慮將給水量信號(hào)作為反饋信號(hào)，用于及時(shí)消除內(nèi)擾。漆特涅程凜鈴啡窗貳阜嚷猶宣納撿章蹄鴿巫稗折穿括凡襟邱雄緣細(xì)險(xiǎn)吝敦?zé)峁た刂葡到y(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)三、給水自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求根據(jù)上述給水控制系統(tǒng)29四、前饋－－反饋三沖量給水控制系統(tǒng)但由于流量G對(duì)水位H的影響，其遲延要比蒸汽量D對(duì)H的影響要大，用H作為反饋信號(hào)去控制不夠及時(shí)，使得其動(dòng)態(tài)偏差增大。前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)能補(bǔ)償由于外擾D引起的水位變化，克服虛假水位的影響，改善了控制品質(zhì)，比單沖量反饋控制要優(yōu)越的多。為了克服這一不足，引入另外一個(gè)反饋信號(hào)即給水流量信號(hào)，構(gòu)成一個(gè)新型的復(fù)合控制系統(tǒng)，稱(chēng)作前饋－－反饋三沖量給水控制系統(tǒng)。瘩晉沮姻躁稈峪隘堂遏褐癌諒袱累安佩繼勤揩莽帚鉀萌郝銑掖嫌遜摹李眉熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)四、前饋－－反饋三沖量給水控制系統(tǒng)但由于流量G對(duì)水30（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)前饋－－反饋三沖量給水控制系統(tǒng)的原理框圖如圖7-6所示，因?yàn)橄到y(tǒng)中只用了一個(gè)調(diào)節(jié)器，而調(diào)節(jié)器的輸入有三個(gè)，因此稱(chēng)之為單級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)與雙沖量系統(tǒng)相比，多了一個(gè)流量反饋信號(hào)，給水量G發(fā)生變化時(shí)，流量信號(hào)自然要比水位信號(hào)快得多。HWT(S)WDZ(S)WD1(S)KZKfnDnG?G?H?DVH-HnGVG-+Vg-+△TVTG++H1H2VDDnDVDVGⅠⅡⅢ圖7-6單級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)原理框圖圖中標(biāo)出的Ⅰ為內(nèi)回路，II為主回路（外回路），III為前饋通路。微莊仍篇抓萊冉橡誼違秧嬌貞陜襯剔七棧壤繡廂胳縣雜鑼帝菜聾宿詭緣百熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)前饋－－反饋三沖量給水控制系統(tǒng)的原理框31（二）調(diào)節(jié)器正反作用開(kāi)關(guān)及入口信號(hào)接線極性圖7-6中各信號(hào)接入調(diào)節(jié)器的極性：水位H上升時(shí)（VH下降）調(diào)節(jié)器應(yīng)關(guān)小閥門(mén)，是負(fù)反饋，所以信號(hào)VH的極性為“正接”；HWT(S)WDZ(S)WD1(S)KZKfnDnG?G?H?DVH-HnGVG-+Vg-+△TVTG++H1H2VDDnDVDVGⅠⅡⅢ圖7-6單級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)原理框圖圖中標(biāo)出的Ⅰ為內(nèi)回路，II為主回路（外回路），III為前饋通路。泰跋咐摳滓箕紅插尉成酣農(nóng)曉紫咸富卵烤層住摸夜進(jìn)筑乏檄卿架砒痰津弦熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)（二）調(diào)節(jié)器正反作用開(kāi)關(guān)及入口信號(hào)接線極性圖7-6中各信號(hào)32當(dāng)蒸汽量D增大時(shí)(VD也增大)nDVD也增大，調(diào)節(jié)器應(yīng)開(kāi)大閥門(mén)，所以nDVD的極性應(yīng)是“正接”；當(dāng)給水流量Ｇ增大時(shí)（VG也增大）nGVG也增大，調(diào)節(jié)器應(yīng)關(guān)小閥門(mén)，是負(fù)反饋，所以nGVG的極性應(yīng)是“反接”。內(nèi)部給定信號(hào)Vg與水位信號(hào)VH相平衡，VH極性為“正”，則Vg的極性為“負(fù)”。HWT(S)WDZ(S)WD1(S)KZKfnDnG?G?H?DVH-HnGVG-+Vg-+△TVTG++H1H2VDDnDVDVGⅠⅡⅢ圖7-6單級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)原理框圖圖中標(biāo)出的Ⅰ為內(nèi)回路，II為主回路（外回路），III為前饋通路。亮扔徐決已尿暮符剿曬截悟年粉那緊江晶奔顫擋犀牙贈(zèng)鄖鉻騰蔭奇挨蠕克熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)當(dāng)蒸汽量D增大時(shí)(VD也增大)nDVD也增大，調(diào)33（三）控制系統(tǒng)的靜態(tài)特性參照?qǐng)D7-6，設(shè)調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)規(guī)律，靜態(tài)時(shí),輸入增量為0,輸出為定值，即有如下關(guān)系：上式可變?yōu)椋海璌g為將給定值電壓Vg轉(zhuǎn)化成給定水位HG的轉(zhuǎn)換系數(shù)；IH=-γHH－γH為水位測(cè)量變送器傳遞系數(shù)，負(fù)號(hào)表示Ｈ與VH變化方向相反；Ig=KgHg劍沛犁師建趾富務(wù)啊界施嚏風(fēng)葦卒壽防越慷粕挎舷違涼厄防紐腋緘培仔滄熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)（三）控制系統(tǒng)的靜態(tài)特性參照?qǐng)D7-6，設(shè)調(diào)節(jié)器采用P34IG=γGGγG——為給水流量測(cè)量變送器的傳遞系數(shù)；所以上式可變?yōu)椋害肏H－KgHg＝nDγDD－nGγGGID=γDDγD——為蒸汽流量測(cè)量變送器的傳遞系數(shù)；若忽略排污則有G＝D，上式變?yōu)椋寒?dāng)D=D0，H=Hg時(shí)可得：gH

Hg－KgHg

＝(nDgD

－nGgG)D0（7-2）（7-1）γHH－KgHg＝（nDγD－nGγG）D己聽(tīng)酸羨樞惋氦法許擱瞅糙券餃褪骨瑰概汪這旱倦儡序銜侈陜干釜坑久擁熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)IG=γGGγG——為給水流量測(cè)量變送器的傳遞系數(shù)35式7-1與式7-2相減得：依據(jù)上式可有以下三個(gè)結(jié)論：(1)時(shí),H＝Hg，為無(wú)差調(diào)節(jié)。(2)時(shí),Ｄ越大,H與Hg負(fù)差值越大。這是一根向下特性曲線。(3)時(shí),D越大,H與Hg正差值越大。這是一根向上的特性曲線。纜瞅舅碼瘤訣淮篆枷脂評(píng)鈔鑼鬃縮琉實(shí)城終鑿狼盂所脂锨鞠曲哀基酷嘛從熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)式7-1與式7-2相減得：依據(jù)上式可有以下三個(gè)結(jié)論：(1)36（四）控制系統(tǒng)的參數(shù)整定：以給定值－Vg為基值，考慮增量情況，△V=VH+VD，這時(shí)可把它當(dāng)作一單回路來(lái)分析。如果把調(diào)節(jié)器分壓系數(shù)以外的環(huán)節(jié)看作是調(diào)節(jié)對(duì)象,那么廣義調(diào)節(jié)對(duì)象：內(nèi)回路等效圖如下:借聲拘掛證喊怯帕藥勻龔謙庚鰓待兇僳隴鑄兒鱗散坊井大諸甲竟堆棠曰俐熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)（四）控制系統(tǒng)的參數(shù)整定：以給定值－Vg為基值，考慮增量37是一個(gè)近似的比例環(huán)節(jié)，因此調(diào)節(jié)器的比例帶和積分時(shí)間都可以取得很小，具體值可以通過(guò)試探法來(lái)決定，以保證內(nèi)回路不振蕩為目的。一般取積分時(shí)間Ti<=10s,試探過(guò)程中可任意設(shè)定nG值,得到一滿(mǎn)意比例帶δ,再次改變nG值,改變時(shí)必須保持nG/δ保持不變,即保證內(nèi)回路的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)不變。在試探時(shí)可將外回路開(kāi)路,切除水位信號(hào),使VH=0,設(shè)置Ti和δ/nG值,手動(dòng)操作給水閥門(mén),使給水量產(chǎn)生一個(gè)階躍變化后立即投入自動(dòng),觀察給水量過(guò)渡過(guò)程曲線形狀,能快速穩(wěn)定即可。鈍排袁柵肋彈限安曳太甘跺盒募孩廄俠盞杏瓣擄磨娩讒田賭盎瑰螞辭絨文熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)是一個(gè)近似的比例環(huán)節(jié)，因此調(diào)節(jié)器的比例帶和積分時(shí)間都38主回路中為快速副回路的等效環(huán)節(jié)，把WD1(S)和?H看作一個(gè)等效調(diào)節(jié)器所控制的對(duì)象，則：主回路方框圖如下所示:灤酣粗惰欠攤了烈舔?yàn)a霹恒涪擔(dān)兜怪宦?lián)跛蟀蛾P(guān)粵柜深抿仲梆仔乖要鐮饒熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)主回路中為快速副回路的等效環(huán)節(jié)，把39從內(nèi)、外回路的比例帶來(lái)看，給水流量的分流系數(shù)nG對(duì)內(nèi)外回路的影響正好是相反的，nG若增大，主回路穩(wěn)定性增強(qiáng)，副回路則減弱，反之則情況相反。另外，WD1(S)的對(duì)象特性可用試驗(yàn)方法測(cè)得，它實(shí)際上就是水位在G擾動(dòng)下，IH的變化曲線，從曲線上可求出飛升速度ε，遲延τ，則：而則是一個(gè)常數(shù),這是一個(gè)等效比例調(diào)節(jié)器，比例帶：間咎天糾根喪宅乖倫粕尹佬車(chē)巍累額楷烷截個(gè)罵鼎沙俠譜證忱睦撿課泵召熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)從內(nèi)、外回路的比例帶來(lái)看，給水流量的分流系數(shù)nG對(duì)內(nèi)40前饋部分對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性沒(méi)有影響，因此在整定前饋通路時(shí)可以獨(dú)立考慮：篆藥脊佯邑苞擯鋁靠偶狠撲聚窄磅蝎仔驚籽姆矮蛻肖每逞太染戳喬歪箋邀熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)前饋部分對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性沒(méi)有影響，因此在整定前饋通路時(shí)可41把WB(S)和WT(S)的值代入得：整定的實(shí)質(zhì)就是確定分壓系數(shù)nD的值。由上式可知：nD為一復(fù)雜的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)，一般按靜態(tài)特性整定，即要求在負(fù)荷不同的情況下，水位均無(wú)靜差，如前，其條件為：通常有：故：霧暑刻格具證辛音遼溜虱挺喬攣稿藥誘伙披知驚是鞠檸跋糙詐哲操裹奏奢熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)把WB(S)和WT(S)的值代入得：整定的實(shí)質(zhì)就是確定分壓42（3）根據(jù)無(wú)靜差要求，整定nD值，使。（2）根據(jù)水位在內(nèi)擾時(shí)的動(dòng)態(tài)特性，整定外回路等效調(diào)節(jié)器的比例帶，即確定nG值，在改變值nG時(shí)，要保證已整定好的比值δ/nG不變。綜上所述，我們可以得出前饋－－反饋三沖量給水系統(tǒng)的整定步驟：（1）按照迅速消除內(nèi)擾、穩(wěn)定給水量的要求用試湊法整定內(nèi)回路PI調(diào)節(jié)器的比例帶δ/nG值和積分時(shí)間Ti值。象倒玻教呂掄呂霜有娩使俄絨晰妄催粒任竟渣頓地贍舵原澄鍋?zhàn)刑可坪臐裏峁た刂葡到y(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)（3）根據(jù)無(wú)靜差要求，整定nD值，使43第五節(jié)串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)實(shí)例分析串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)的原理圖如下圖7-7所示：這個(gè)系統(tǒng)中使用了兩個(gè)調(diào)節(jié)器，構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)。如圖示，這個(gè)系統(tǒng)也有三個(gè)回路：即I為副回路，II為主回路，III為前饋回路。圖7-7串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)原理框圖WT2(S)WDZ(S)WD1(S)KZKfnDnG?G?H?DIH-HnGIG-Ig-+IT2G++H1H2IDDnDIDVGⅠⅡⅢWT1(S)+μ霄中潑撅屑涵蠅煽篡參封泥愧淖蓄站魂述楚武扼伎餅撂锨漆事烯蘭叢殃褒熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第五節(jié)串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)實(shí)例分析串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)44下面討論主、副調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定問(wèn)題：為保證被調(diào)量無(wú)靜差，主調(diào)節(jié)器采用PI控制規(guī)律，副調(diào)節(jié)器采用PI或P控制規(guī)律，副調(diào)節(jié)器接受三個(gè)輸入信號(hào)，信號(hào)之間有靜態(tài)配合問(wèn)題，但系統(tǒng)的靜態(tài)特性由主調(diào)節(jié)器決定，因此蒸汽流量信號(hào)并不要求與給水流量信號(hào)相等。副回路的作用主要為快速消除內(nèi)擾，主回路用于校正水位偏差，而前饋通路則用于補(bǔ)償外擾，主要用于克服虛假水位現(xiàn)象。灌命澄礦扎鬃磷贈(zèng)人訓(xùn)褒邯撼郵弘悲皋弦信曹茅月晴炎頃嗡魯追濫挑鰓痊熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)下面討論主、副調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定問(wèn)題：為保證被調(diào)量無(wú)45（1）副回路與單級(jí)情況一樣，可看作是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，把調(diào)節(jié)閥和管道系統(tǒng)作為被調(diào)對(duì)象，則作為Kf以外的環(huán)節(jié)都作為等效調(diào)節(jié)器。圖7-7串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)原理框圖WT2(S)WDZ(S)WD1(S)KZKfnDnG?G?H?DIH-HnGIG-Ig-+IT2G++H1H2IDDnDIDVGⅠⅡⅢWT1(S)+μ逛獻(xiàn)且小永導(dǎo)勘譚排汐蚤昂歐穗告起鉆賂合骸仍歌喉瓜傷灑酣剿萄繃眩攜熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)（1）副回路與單級(jí)情況一樣，可看作是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，把調(diào)46上式表明，副回路的等效調(diào)節(jié)器也可看作一個(gè)PI規(guī)律的調(diào)節(jié)器。若的PI調(diào)節(jié)規(guī)律，則：式中：δ2為副調(diào)節(jié)器的比例帶；Ti2為副調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間。菌椰洛弓依技勘扇痞星悍樹(shù)滓秒喲夷銥蜘悼抓渡鋅畢潭梳祖字太踐釣顧罐熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)上式表明，副回路的等效調(diào)節(jié)器也可看作一個(gè)PI規(guī)律的調(diào)節(jié)器。47（2）主回路整定是建立在副回路可以等效為一個(gè)快速比例環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上。把WD1(S)看成是被控對(duì)象，其余的環(huán)節(jié)可看成是等效調(diào)節(jié)器，則：圖7-7串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)原理框圖WDZ(S)WD1(S)1/nGγGnD?H?DIH-HIg-+G++H1H2IDDnDIDⅡⅢWT1(S)+燥貍掀刀砍網(wǎng)饞男揪淹辟恕擻慈瞬痹瑪凌餞洗捎哺樓沸掖募瘡塵登錘諱糯熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)（2）主回路整定是建立在副回路可以等效為一個(gè)快速比例48若：也是一個(gè)PI規(guī)律的調(diào)節(jié)器：謂頰趟爪措妹聘揍撞剁遞酋芒佩瞞墳挺做尼喜掠刑軀蘊(yùn)木拒謠艾唐冊(cè)怨瘸熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)若：也是一個(gè)PI規(guī)律的調(diào)節(jié)器：謂頰趟爪措妹聘揍撞剁遞酋芒佩49（3）前饋通路中nD的選擇是基于“虛假水位”情況而定的。前饋通路中完全補(bǔ)償條件為：若前饋通道的設(shè)計(jì)只考慮靜態(tài)補(bǔ)償，且WD1(S)與WD2(S)的靜態(tài)比值為一常數(shù)K，則有：其中K是虛假水位現(xiàn)象決定的常數(shù)，虛假水位現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，K值大，反之K值小。負(fù)號(hào)表示前饋調(diào)節(jié)方向與虛假水位方向相反。蠻璃岡環(huán)茶侯覽酉夜蕩供攔瑞喜法秀釩藥曹藹挎痰覺(jué)他槽昌激撩瘧旅為餅熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)（3）前饋通路中nD的選擇是基于“虛假水位”情況而定50在負(fù)荷開(kāi)始變化時(shí),為使蒸汽流量信號(hào)更好地補(bǔ)償虛假水位現(xiàn)象,改善負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)過(guò)程質(zhì)量,一般使蒸汽流量信號(hào)大大高于給水流量信號(hào),即令K>1。則：恫祿絡(luò)犢泡嚴(yán)攀袍舉仆舒輛誰(shuí)聲找曾醉郴酋爆背翁假廂游余錠派彤強(qiáng)吹傀熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)在負(fù)荷開(kāi)始變化時(shí),為使蒸汽流量信號(hào)更好地補(bǔ)償虛假水位51第六節(jié)帶沖擊負(fù)荷鍋爐的給水控制系統(tǒng)承擔(dān)沖擊負(fù)荷鍋爐,其給水控制系統(tǒng)主要任務(wù)是在適應(yīng)負(fù)荷要求的情況下,盡可能降低水位波動(dòng),同時(shí)使給水量的波動(dòng)不過(guò)于劇烈。在一個(gè)電網(wǎng)中,如存在帶沖擊負(fù)荷的設(shè)備（如大型軋鋼廠）,它們將給電網(wǎng)帶來(lái)沖擊負(fù)荷。這就需要某些機(jī)組頻繁參與調(diào)峰,而這種連續(xù)的周期性的大幅度負(fù)荷升降會(huì)引起汽包壓力及過(guò)熱器壓力大幅度變化,造成水位劇烈波動(dòng),從而是虛假數(shù)位更為嚴(yán)重。以下所介紹的系統(tǒng)能完成這一任務(wù)。鐘篩螞煉工形靜糟殿抵鱉刊臀鵬遁郊體喉核酶奉突國(guó)琢鴻根痔汁低凝涸藏?zé)峁た刂葡到y(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第六節(jié)帶沖擊負(fù)荷鍋爐的給水控制系統(tǒng)承擔(dān)沖擊負(fù)荷鍋爐52一、給水流量信號(hào)加慣性環(huán)節(jié)的三沖量給水控制系統(tǒng)這種系統(tǒng)與單級(jí)三沖量控制系統(tǒng)的區(qū)別在于它在給水流量反饋回路中加了一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)，所以在分析內(nèi)回路時(shí)有些不同。其原理方框圖如圖7-8所示：WT(S)WD2(S)WD1(S)KZKfnDnG?G?H?D-H-+Ig-+G++H1H2D圖7-8給水流量加慣性的三沖量給水控制系統(tǒng)方框圖

條綿痙彼粕撈貯專(zhuān)絕菜煞西殲攀間鉆虛腿椽杰潦存騷麻緞妝兒就抵鋸藤叼熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)一、給水流量信號(hào)加慣性環(huán)節(jié)的三沖量給水控制系統(tǒng)這種系53此時(shí)內(nèi)回路不再是一個(gè)可以等效的比例環(huán)節(jié)，而是一個(gè)比例微分環(huán)節(jié)，形如：主回路中WD1(S)對(duì)象傳遞函數(shù)通常由慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)構(gòu)成，即：則其等效對(duì)象：等效調(diào)節(jié)器：等效對(duì)象成為一個(gè)無(wú)遲延無(wú)慣性的純積分環(huán)節(jié)，其調(diào)節(jié)效果將大為改善。搜陷冤菱襟看倡針帽繞榔擠襲贖招宗萎傾堵簾家泉崇堡其貓贓都贛議擂晤熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)此時(shí)內(nèi)回路不再是一個(gè)可以等效的比例環(huán)節(jié)，而是一個(gè)比例54這種系統(tǒng)的優(yōu)劣之處在于：（1）在給水回路中加入慣性環(huán)節(jié)后，副回路發(fā)生內(nèi)擾時(shí)，系統(tǒng)消除內(nèi)擾的能力減弱了，勢(shì)必使給水被調(diào)量的幅度增大，對(duì)保持給水穩(wěn)定性是不利的；（2）對(duì)于主回路來(lái)說(shuō)，如前所述，由于等效對(duì)象的慣性減少了，對(duì)于水位信號(hào)的穩(wěn)定和整個(gè)回路的調(diào)節(jié)品質(zhì)都有好處。漁六牡拳褪初系叮恥茍蚌酞旨能眠蕪塢噶華睦陳轎嗆凝匡歲酪懸傲侄烴師熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)這種系統(tǒng)的優(yōu)劣之處在于：（1）在給水回路中加入慣性55二、附加蒸汽流量負(fù)微分信號(hào)、給水流量信號(hào)加慣性三沖量給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)在給水流量信號(hào)回路中加了一個(gè)慣性環(huán)節(jié)1/(1+TGS)，在蒸汽流量信號(hào)回路中增加了一個(gè)實(shí)際微分環(huán)節(jié)。WT(S)WD2(S)WD1(S)KZKfnDnG?G?H?D-H-+Ig-+G++H1H2D圖7-9給水流量加慣性的三沖量給水控制系統(tǒng)方框圖

臨蝕怪追熱安矗桓歌混挽蜀籃揮洼震緩互欄拋佩擎氈精猾鳴劑竄枕宣皇檸熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)二、附加蒸汽流量負(fù)微分信號(hào)、給水流量信號(hào)加慣性三沖量給水調(diào)節(jié)56副回路的分析與前面系統(tǒng)相同，傳遞函數(shù)可近似，相當(dāng)于一個(gè)等效PD調(diào)節(jié)器。主回路通常設(shè)TG＝T，使對(duì)象等效成一個(gè)積分環(huán)節(jié)，目的是為了改善控制品質(zhì)。WT(S)WD2(S)WD1(S)KZKfnDnG?G?H?D-H-+Ig-+G++H1H2D圖7-9給水流量加慣性的三沖量給水控制系統(tǒng)方框圖

軌詞檀蛙刃痞醋販茫糙咱裂暴韋刃剃愚絹轟扁克渝訣拉燈苑將琴舉累零藹熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)副回路的分析與前面系統(tǒng)相同，傳遞函數(shù)可近似57蒸汽流量干擾D與水位之間的傳遞函數(shù)為：如果未加微分信號(hào)，則上式中將沒(méi)有第三項(xiàng)，微分信號(hào)作為前饋加入系統(tǒng)旨在減少水位調(diào)節(jié)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)偏差。詳誹嘎族桌桿豌憚溯傭峭靈寵邏記橫陵肇往躁拉裹迎疫粱針噓木角克躍侖熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)蒸汽流量干擾D與水位之間的傳遞函數(shù)為：如果未加微分58例如當(dāng)負(fù)荷突然增加時(shí)，水位將由于“虛假水位”的影響短時(shí)間內(nèi)迅速上升，此時(shí)，蒸汽流量的負(fù)微分信號(hào)立即使給水流量急劇減少，如果調(diào)節(jié)對(duì)象在內(nèi)擾下的動(dòng)態(tài)特性較好，就有可能使水位的上升幅度大為減少。所謂“負(fù)微分”，是因?yàn)檫@個(gè)經(jīng)過(guò)微分器的信號(hào)作用方向與蒸汽流量信號(hào)的作用方向相反，負(fù)荷增加時(shí)，微分信號(hào)能暫時(shí)使調(diào)節(jié)器動(dòng)作，減少給水流量，而不會(huì)象蒸汽流量信號(hào)那樣去增加給水流量。這個(gè)負(fù)微分信號(hào)的引入，如上所述，能有效地克服“虛假水位”現(xiàn)象引起的水位動(dòng)態(tài)偏差。巳諜辦威吊締品擬弦館坐狗椎晉禱瑟袒習(xí)笛自粹室刊貍壓斂汀層孵瓣藐佯熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)例如當(dāng)負(fù)荷突然增加時(shí)，水位將由于“虛假水位”的影響短59這種系統(tǒng)有如下優(yōu)缺點(diǎn)：（1）由于蒸汽流量的負(fù)微分信號(hào)與蒸汽流量信號(hào)作用相反，負(fù)荷增加時(shí)，這個(gè)微分信號(hào)能暫時(shí)使調(diào)節(jié)作用去減少給水流量，減小由于負(fù)荷變化時(shí)“虛假水位”現(xiàn)象引起的水位動(dòng)態(tài)偏差；（2）由于在克服因“虛假水位”現(xiàn)象引起的動(dòng)態(tài)偏差的同時(shí)，汽包進(jìn)水和空汽流量之間的差別反而擴(kuò)大，要使水位保持不變就必須大幅度增加給水流量，所以這種系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定水位有利，而對(duì)穩(wěn)定給水流量無(wú)益。茂玉頭邀搞孩各遠(yuǎn)園管洱批哆促磷嘩港閨恍喀閡藤勃潰幼鉑夫行腮甩蹈妮熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)這種系統(tǒng)有如下優(yōu)缺點(diǎn)：（1）由于蒸汽流量的負(fù)微分信60第七章前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第六節(jié)帶沖擊負(fù)荷鍋爐的給水控制系統(tǒng)第一節(jié)前饋控制系統(tǒng)的組成第二節(jié)前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)第三節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)特性分析第四節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)實(shí)例分析——三沖量給水控制系統(tǒng)第五節(jié)串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)實(shí)例分析換搬委綢嘆條鴛咯曹鞘賂蒂他偷障瑰貯藤漾漏縛愛(ài)辜肯滬牛惹保燈阻莉源熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第七章前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第六節(jié)帶沖擊負(fù)荷鍋爐的給水61第一節(jié)前饋控制系統(tǒng)的組成如果干擾已經(jīng)發(fā)生，而被調(diào)參數(shù)還未變化時(shí)，調(diào)節(jié)器是不會(huì)動(dòng)作的。即反饋控制總是落后于干擾作用。因此稱(chēng)之為“不及時(shí)控制”。前兩章討論的串級(jí)、導(dǎo)前微分系統(tǒng)都是反饋控制，它是根據(jù)被調(diào)參數(shù)的偏差值來(lái)控制的。反饋控制的特點(diǎn):必須在被調(diào)量與給定值的偏差出現(xiàn)后，調(diào)節(jié)器才能對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)補(bǔ)償干擾對(duì)被調(diào)量的影響。顫怔誡韓斷鞏骸酒歉陣值湊遭律粥寺離哺臼迪先椰孵犀柏汞柵桂頤稗鹼斷熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第一節(jié)前饋控制系統(tǒng)的組成如果干擾已經(jīng)發(fā)生，而被62在熱工控制系統(tǒng)中，由于被控對(duì)象通常存在一定的純滯后和容積滯后，因而從干擾產(chǎn)生到被調(diào)量發(fā)生變化需要一定的時(shí)間。從偏差產(chǎn)生到調(diào)節(jié)器產(chǎn)生控制作用以及操縱量改變到被控量（被調(diào)量）發(fā)生變化又要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間?？梢?jiàn)，這種反饋控制方案的本身決定了無(wú)法將干擾對(duì)被控量的影響克服在被控量偏離設(shè)定值之前，從而限制了這類(lèi)控制系統(tǒng)控制質(zhì)量的進(jìn)一步提高?？紤]到偏差產(chǎn)生的直接原因是干擾作用的結(jié)果，如果直接按擾動(dòng)而不是按偏差進(jìn)行控制，也就是說(shuō)，當(dāng)干擾一出現(xiàn)調(diào)節(jié)器就直接根據(jù)檢測(cè)到的干擾大小和方向按一定規(guī)律去進(jìn)行控制。海蘸諒坪胚偶箋楊性大閹鋸俯錐某晨秧耗府教癱掃藐刻脖著庶絆矢猜靠瘟熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)在熱工控制系統(tǒng)中，由于被控對(duì)象通常存在一定的純滯后和63結(jié)論：若系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器能根據(jù)干擾作用的大小和方向就對(duì)被調(diào)介質(zhì)進(jìn)行控制來(lái)補(bǔ)償干擾對(duì)被調(diào)量的影響,則這種控制就叫做“前饋控制”或“擾動(dòng)補(bǔ)償”。由于干擾發(fā)生后被控量還未顯示出變化之前，調(diào)節(jié)器就產(chǎn)生了控制作用，這在理論上就可以把偏差徹底消除。按照這種理論構(gòu)成的控制系統(tǒng)稱(chēng)為前饋控制系統(tǒng)，顯然，前饋控制對(duì)于干擾的克服要比反饋控制系統(tǒng)及時(shí)得多。斂縣尸漲喜拒葫咬酣蓑虐勇墟妨欣閘皚遏柬鵑奢健帽慣槽嘯泡春簧西肇撬熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)結(jié)論：若系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器能根據(jù)干擾作用的大小和方向就對(duì)64當(dāng)被加熱水流量發(fā)生變化時(shí)，若蒸汽量不發(fā)生變化，而要使出口溫度保持不變，就必須在被加熱水量發(fā)生變化的同時(shí)改變蒸汽量。這就是一個(gè)前饋控制系統(tǒng)。Y(θ1)WDZ（S）WD（S）WB（S）KBZ++圖7－1前饋控制原理框圖下面以換熱器為例說(shuō)明：前饋控制系統(tǒng)的原理框圖如圖7－1所示：換熱器是用蒸汽的熱量加熱排管中的料液，工藝上要求料液出口溫度一定。畜吞宅杯詞吃君?；浝|烈纜諾傀老符耗冀毒扶譬蠶帚敏住忘離奔履鑿?fù)をv熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)當(dāng)被加熱水流量發(fā)生變化時(shí)，若蒸汽量不發(fā)生變化，而要使65圖中，KB：測(cè)量變送器的變送系數(shù)；WDZ(S)：干擾通道對(duì)象傳遞函數(shù)；WD(S)：控制通道對(duì)象傳遞函數(shù)；WB(S)：前饋控制裝置或前饋調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。郝炔錫問(wèn)眺劊恤逸瞇懷朋旅矚閏鄙靴濱彤痞瑩頤價(jià)藍(lán)縷黔潦計(jì)耘癰跪眶考熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)圖中，KB：測(cè)量變送器的變送系數(shù)；WDZ(S)：干擾通道66第二節(jié)前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾完全補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵是確定前饋控制器（前饋調(diào)節(jié)器）的控制作用，顯然WB(S)取決于對(duì)象控制通道和干擾通道特性。由圖7-1得:理想的情況下，針對(duì)某種擾動(dòng)的前饋控制系統(tǒng)能夠完全補(bǔ)償因擾動(dòng)而引起的對(duì)被調(diào)量的影響。Y(θ1)WDZ（S）WD（S）WB（S）KBZ++圖7－1前饋控制原理框圖含積帥屹緞新瞞鯉托扒未盤(pán)艦議勞兌臼詭姥個(gè)淡緒鄒幸支椎熬姚瓊蔬俯豐熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第二節(jié)前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾完全補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵是67式中Z(S)是干擾，Y(S)是干擾引起的輸出。在理想的情況下，經(jīng)過(guò)前饋控制以后，被調(diào)量不變，即實(shí)現(xiàn)了所謂“完全補(bǔ)償”，此時(shí)：令KB=1則有：所以,前饋控制器控制規(guī)律為：(7-1)潮癢朵呈瘸槳起斟麓擊芭娃致壕眩廳鄭鷗懇跪餅鞋茶絢恍辣峭匯斂偵麻蓉?zé)峁た刂葡到y(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)式中Z(S)是干擾，Y(S)是干擾引起的輸出。在理想68式（7－1）說(shuō)明前饋控制的控制規(guī)律完全是由對(duì)象特性決定的，它是干擾通道和控制通道傳遞函數(shù)之商，式中負(fù)號(hào)表示控制作用的方向與干擾作用相反。如果WD(S)和WDZ(S)可以很準(zhǔn)確測(cè)出，且WB(S)完全和式(7-1)確定的特性一致，則不論干擾信號(hào)是怎樣的形式，前饋控制都能起到完全補(bǔ)償?shù)淖饔?，從而使被調(diào)量因干擾而引起的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)偏差均為零。拼卵撂冗皋憤謝干萄妨拱黍興鐵滁襯闌暮簡(jiǎn)必萍獺俠酌臂黍登雌咆聽(tīng)蕪欠熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)式（7－1）說(shuō)明前饋控制的控制規(guī)律完全是由對(duì)象特性決69第三節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)特性分析正如前面所述，前饋控制能依據(jù)干擾值的大小在被調(diào)參數(shù)偏離給定值之前進(jìn)行控制，使被調(diào)量始終保持給定值。這樣一個(gè)看起來(lái)相當(dāng)完美的控制方式也有其局限性。首先，表現(xiàn)在前饋控制系統(tǒng)中不存在被調(diào)量反饋，即對(duì)于補(bǔ)償結(jié)果沒(méi)有檢驗(yàn)的手段。因而，當(dāng)前饋?zhàn)饔貌](méi)有最后消除偏差時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法得知這一信息而將作進(jìn)一步的校正。其次，由于實(shí)際工業(yè)對(duì)象存在著多個(gè)干擾，為了補(bǔ)償它們對(duì)被調(diào)量的影響，勢(shì)必設(shè)計(jì)多個(gè)前饋通道，增加了投資費(fèi)用和維護(hù)工作量。交駐俗鏈華痕扣蘿房辛鳴氓潛官以衰窄卿屜啞申征狽墅勁邁火放囂卵筋界熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第三節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)特性分析正如前面所述，前饋70

此外，當(dāng)干擾通道的時(shí)間常數(shù)小于控制通道的時(shí)間常數(shù)時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)完全補(bǔ)償。再者，前饋控制模型的精度也受到多種因素的限制，對(duì)象特性受負(fù)荷和工況等因素的影響而產(chǎn)生偏移，必然導(dǎo)致WD(S)和WDZ(S)的變化,因此一個(gè)事先固定的前饋模型不可能獲得良好的控制質(zhì)量。工程實(shí)際中，為克服前饋控制的局限性從而提高控制質(zhì)量，對(duì)一兩個(gè)主要擾動(dòng)采取前饋補(bǔ)償，而對(duì)其它儀器被調(diào)參數(shù)變化的干擾采用反饋控制來(lái)克服。以這種形式組成的系統(tǒng)稱(chēng)為前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)。妹芬箋謹(jǐn)稚櫻欺塹哦翱紉肯皖寫(xiě)撬籃徑赦平特?cái)喔皹尩砬搴段甲鲟u舷蠅窖熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)此外，當(dāng)干擾通道的時(shí)間常數(shù)小于控制通道的時(shí)間71前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)既能發(fā)揮前饋調(diào)節(jié)控制及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，又能保持反饋控制對(duì)各種擾動(dòng)因素都有抑制作用的長(zhǎng)處，因此得到廣泛應(yīng)用。復(fù)合控制系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):一、引入反饋控制后，前饋控制中的完全補(bǔ)償條件不變圖7－2為前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)的原理方框圖：WB（S）WDZ（S）WT（S）WD（S）YXZ+-+圖7-2復(fù)合控制系統(tǒng)原理方框圖藍(lán)使辯掌悶蹄爸傲募桂搽為詹砧嬌岔斂捻破在廠吏滴看齋駐菩僳輪今斜帛熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)既能發(fā)揮前饋調(diào)節(jié)控制及時(shí)的優(yōu)72由圖可得,沒(méi)有加入反饋?zhàn)饔脮r(shí)完全補(bǔ)償條件為：加上反饋后有：WB（S）WDZ（S）WT（S）WD（S）YXZ+-+圖7-2復(fù)合控制系統(tǒng)原理方框圖齊褂晰達(dá)秘囂賃餐戮運(yùn)級(jí)耿東替釘陽(yáng)掏痢程掃念居缺拄姆乃同岳歐巨鼓仕熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)由圖可得,沒(méi)有加入反饋?zhàn)饔脮r(shí)完全補(bǔ)償條件為：加上反饋后有：W73上式中,X(S)=0,Z(S)≠0,應(yīng)用不變性原理有：即：而如果不加前饋?zhàn)饔?即若WB(S)=0，顯然：由于WDZ(S)≠0，因此擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)輸出是有影響的。緊活渤汐據(jù)巍倔質(zhì)墟訊劍棍孽浸撥婿贅毆鋼靛緊束梧關(guān)若抱金芯擅及譯本熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)上式中,X(S)=0,Z(S)≠0,應(yīng)用不變性原理有：即：而74二、復(fù)合控制系統(tǒng)補(bǔ)償控制的控制規(guī)律不僅與對(duì)象控制通道和干擾通道有關(guān)，還與反饋調(diào)節(jié)器的位置有關(guān)若復(fù)合控制系統(tǒng)的組成如圖7－3所示，反饋調(diào)節(jié)器與圖7－2相比，不是放在前饋信號(hào)前面，而是放在它的后面，則有：WDZ（S）WT（S）WD（S）YX-+WB（S）Z++圖7－3復(fù)合控制系統(tǒng)原理方框圖之二熙裹撫俊損障毅傀碉給哪蹲篇埋滁耶調(diào)襄鑄仕巖昔飛蔑衙鈉剁張洼闊扔鑿熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)二、復(fù)合控制系統(tǒng)補(bǔ)償控制的控制規(guī)律不僅與對(duì)象控制通道和干擾通75可得完全補(bǔ)償?shù)臈l件：由圖7-3得：WDZ（S）WT（S）WD（S）YX-+WB（S）Z++圖7－3復(fù)合控制系統(tǒng)原理方框圖之二百世尊識(shí)娜東即暈塔瑞凡抹慣舔牡衰點(diǎn)疊褥雁長(zhǎng)湯刁書(shū)霞絮南金匙晨馮探熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)可得完全補(bǔ)償?shù)臈l件：由圖7-3得：WDZ（S）WT（S）W76三、復(fù)合控制時(shí)，擾動(dòng)對(duì)輸出的影響要比純前饋時(shí)小得多為便于比較，設(shè)系統(tǒng)為定值控制，即X(S)=0，專(zhuān)門(mén)討論擾動(dòng)Z(S)對(duì)系統(tǒng)的影響。因?yàn)榍梆伩刂撇豢赡芡耆a(bǔ)償，即Y(S)的第二項(xiàng)不可能完全為零，令其為△(S)，那么，純前饋控制時(shí)：加入反饋后則：因?yàn)?+WT(S)WD(S)≥1，所以：Y1’(S)＜Y1(S)對(duì)于其他未經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)臄_動(dòng)作用也有類(lèi)似的結(jié)果。揚(yáng)藹解狗謙鈾揪額社靜版鉗練瑞糊以崖出十瑚身枚幟擲廢莫禮華吼施稱(chēng)鬃熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)三、復(fù)合控制時(shí)，擾動(dòng)對(duì)輸出的影響要比純前饋時(shí)小得多77四、前饋補(bǔ)償對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒(méi)有影響這一點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，因?yàn)榍梆仧o(wú)論加在什么位置，它都不構(gòu)成回路，系統(tǒng)的輸入－－輸出傳遞函數(shù)的分母均保持不變，因而不會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。阻進(jìn)者卑墮楚裙垃熔板濾啄啄準(zhǔn)普丫圈幽癡員攪鼓束銜辜摸瘧河軒沼隋琴熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)四、前饋補(bǔ)償對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒(méi)有影響這一點(diǎn)是顯而易見(jiàn)78第四節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)實(shí)例分析——三沖量給水控制系統(tǒng)一、給水控制的任務(wù)汽包鍋爐給水控制的任務(wù)是使給水量適應(yīng)鍋爐蒸發(fā)量，并使汽包中的水位保持在一定范圍內(nèi)。具體要求有以下兩個(gè)方面：（1）維持汽包水位在一定范圍內(nèi)。汽包水位是影響鍋爐安全運(yùn)行重要因素。水位過(guò)高，會(huì)破壞汽水分離裝置的正常工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致蒸汽帶水增多，因而增加在過(guò)熱器管壁上和汽輪機(jī)葉片上的結(jié)垢，甚至使汽輪機(jī)發(fā)生水沖擊而損壞葉片；水位過(guò)低，則會(huì)破壞水循環(huán)，引起水冷壁破裂。（2）保持穩(wěn)定的給水量。給水量不應(yīng)該時(shí)大時(shí)小地劇烈波動(dòng),否則，將對(duì)省煤器和給水管道的安全運(yùn)行不利。沽叁父緞錳懦郝?lián)釢h設(shè)媽迭猖暑帽迅羊字嘻殆艦鰓吉仰勺許蔚低杠盞搶敖熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)第四節(jié)復(fù)合控制系統(tǒng)實(shí)例分析一、給水控制的任務(wù)汽包鍋爐79二、給水控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特征影響水位的因素主要有：鍋爐蒸發(fā)量（負(fù)荷D），給水量G，爐膛熱負(fù)荷（燃燒率M），汽包壓力?？刂葡到y(tǒng)的物質(zhì)平衡方程為：將上式進(jìn)一步變換得：令，則上式變?yōu)椋赫轳x勁寶田揩綱挺刃不拆鮮新騙饒覓誣劉貧炊故會(huì)襲即閣圓式農(nóng)左汀脈晾熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)二、給水控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特征影響水位的因素主要有：鍋爐80容量系數(shù)Ｃ是用來(lái)表征鍋爐的結(jié)構(gòu)系數(shù)的，而它的動(dòng)態(tài)特性則往往用飛升速度或飛升時(shí)間來(lái)表征。對(duì)于汽包爐來(lái)說(shuō)，由飛升速度的定義知：把擾動(dòng)量即水位變化量轉(zhuǎn)成用相對(duì)量表示的水位變化范圍，通常的水位允許變化范圍為200mm，這個(gè)范圍擾動(dòng)量的相對(duì)極限制為100%。上式中:瞳仲饞芋鄂萎鹵彰傍捕離呸窘裕絳嘔角齲馭挑勵(lì)挖統(tǒng)決射幾濤曾憑歸膀哆熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)容量系數(shù)Ｃ是用來(lái)表征鍋爐的結(jié)構(gòu)系數(shù)的，而它的動(dòng)態(tài)特性81右邊一項(xiàng)表示汽包內(nèi)工質(zhì)的變化量，當(dāng)給水量Ｇ＝0，而蒸發(fā)量為最大時(shí)，變化量最大，因此有：可見(jiàn)這時(shí)的擾動(dòng)量是下降的。故有：式中:：Dmax——鍋爐最大的蒸發(fā)量；△Hmax——水位變化允許的范圍。杉酒舉季垛了當(dāng)墅舵孵勁覓托凱濱健準(zhǔn)跡褪鈕恍圣廂漸坐柴東折祥蜀副還熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)右邊一項(xiàng)表示汽包內(nèi)工質(zhì)的變化量，當(dāng)給水量Ｇ＝0，而蒸82飛升時(shí)間Ta為：對(duì)于蒸發(fā)量為100230t/h的單汽包爐，當(dāng)水位變化100mm時(shí)Ta＝60-30s，對(duì)于蒸發(fā)量為更大的汽包爐Ta＝30s，它的意義在于當(dāng)鍋爐在滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，如果突然停止供水，則由于蒸發(fā)量和給水量的不平衡造成水位迅速下降，在30s內(nèi)將下降200mm或者換句話說(shuō)，如果給水量減少10%，經(jīng)過(guò)30s的時(shí)間，水位將下降20mm。下面分別討論各種擾動(dòng)下水位變化的動(dòng)態(tài)特性。眷矩訛悶筐臂篇蔬甭甄錄賬陳攢毛衛(wèi)苞燼箱泵墾蓄瑚朋酣蜘縱姚姻攆則怨熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)飛升時(shí)間Ta為：對(duì)于蒸發(fā)量為100230t/h的單83（一）給水量擾動(dòng)下水位變化的動(dòng)態(tài)特性H12て2て1圖7-4給水量擾動(dòng)時(shí)水位階躍響應(yīng)曲線圖7-4中曲線1為沸騰式省煤器情形下水位動(dòng)態(tài)特性。曲線2則是非沸騰式省煤器時(shí)的水位動(dòng)態(tài)特性。水位在給水?dāng)_動(dòng)下的傳遞函數(shù)可表示為：救嘛役逛翻銳臼肖防頂嚴(yán)殷鋸果吾歇概棠趕仿吐剩茅郝周唆胺榴譜爐亢昭熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)（一）給水量擾動(dòng)下水位變化的動(dòng)態(tài)特性H12て2て1圖7-484水位對(duì)象可近似認(rèn)為是一個(gè)積分環(huán)節(jié)和一個(gè)慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)的形式。用一階近似表示時(shí)：（二）蒸汽流量擾動(dòng)下水位的動(dòng)態(tài)特性T2tH2(t)H1(t)H(t)H圖7-5蒸汽量D擾動(dòng)下水位階躍響應(yīng)曲線如果只從物質(zhì)平衡的角度來(lái)看，蒸發(fā)量突然增加時(shí)，蒸發(fā)量高于給水量，汽包水位是無(wú)自平衡能力的，所以水位應(yīng)該直線下降，如圖7-5中所示那樣。疚效器滿(mǎn)共型纏氈政俊坊起泥淪續(xù)釉唯狗拷姐郝耙噬臆駿選茂漏喳契埋導(dǎo)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)水位對(duì)象可近似認(rèn)為是一個(gè)積分環(huán)節(jié)和一個(gè)慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)的85其原因負(fù)荷增加，在汽水循環(huán)回路中蒸發(fā)強(qiáng)度也將成比例增加，水面下汽包的容積增加得也很快，此時(shí)燃燒量M還來(lái)不及增加，汽包中汽壓下降，汽泡膨脹，使汽泡體積增大而水位上升。但實(shí)際水位是先上升再下降，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“虛假水位”現(xiàn)象，如圖中H(t)所示。如圖7-5中曲線H2(t)所示。在開(kāi)始的一段時(shí)間H2(t)的作用大于H1(t)。當(dāng)過(guò)了一定時(shí)間后，當(dāng)汽泡容積和負(fù)荷相適應(yīng)而達(dá)到穩(wěn)定后，水位就要反映出物質(zhì)平衡關(guān)系而下降。T2tH2(t)H1(t)H(t)H圖7-5蒸汽量D擾動(dòng)下水位階躍響應(yīng)曲線佳牲蛻嗅奠紀(jì)楊亢餾愛(ài)謗除診休埃滯喇廳錄紉旋痛整辨賦萄紅拿凜磅缺尸熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)其原因負(fù)荷增加，在汽水循環(huán)回路中蒸發(fā)強(qiáng)度也將成比例增86因此，水位的變化應(yīng)是上述兩者之和,即：傳遞函數(shù)也為兩者之代數(shù)和：（三）爐膛負(fù)荷擾動(dòng)下水位變化的動(dòng)態(tài)特性此處的爐膛負(fù)荷擾動(dòng)即是指燃料量M的擾動(dòng)。燃料量增加時(shí)，鍋爐吸收更多的熱量，使蒸發(fā)強(qiáng)度增大，如果不調(diào)節(jié)蒸汽閥門(mén)，由于鍋爐出口汽壓提高，蒸汽流量也增大，這時(shí)蒸發(fā)量大于給水量，水位應(yīng)下降。層榮吾涌頰均毛釩絢酒多究澈大父卵扔橢檻醋奮先鑒歧湯罪醚磁凈南啤腸熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)因此，水位的變化應(yīng)是上述兩者之和,即：傳遞函數(shù)也為兩者之代數(shù)87當(dāng)蒸發(fā)量與燃燒量相適應(yīng)時(shí)，水位便會(huì)迅速下降，這種“虛假水位”現(xiàn)象比蒸汽量擾動(dòng)時(shí)要小一些，但其持續(xù)時(shí)間卻更長(zhǎng)。為了保證汽壓的穩(wěn)定，燃料量和蒸發(fā)量必須保持平衡，所以這兩者往往是一起變化的，只是先后的差別。但由于在熱負(fù)荷增加時(shí)蒸發(fā)強(qiáng)度的提高，使汽水混和物中的汽泡容積增加，而且這種現(xiàn)象必然先于蒸發(fā)量增加之前發(fā)生，從而使汽包水位先上升，引起虛假水位”現(xiàn)象。影響水位的因素除此之外，還有給水壓力，汽包壓力，汽輪機(jī)調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度，二次風(fēng)分配等。不過(guò)這些因素幾乎都可以用D、M、G的變化體現(xiàn)出來(lái)。給水?dāng)_動(dòng)是內(nèi)擾，其他是外擾。楊冊(cè)辭挾和劍隔昌效令妓綱閃澎轟攢稼精恿呻咀閨夢(mèng)對(duì)扦吃宛釁忍遍堯以熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)當(dāng)蒸發(fā)量與燃燒量相適應(yīng)時(shí)，水位便會(huì)迅速下降，這種“虛88三、給水自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求根據(jù)上述給水控制系統(tǒng)對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的分析，給水控制系統(tǒng)應(yīng)符合以下基本要求：其次，由于對(duì)象在蒸汽量D擾動(dòng)下，水位階躍反應(yīng)曲線表現(xiàn)相互有“虛假水位“現(xiàn)象，這種現(xiàn)象反應(yīng)速度比內(nèi)擾快，為了克服”虛假水位“現(xiàn)象對(duì)控制的不利影響，應(yīng)考慮引入蒸汽流量的補(bǔ)償信號(hào)。首先，由于被控對(duì)象在給水量G擾動(dòng)下的水位階躍反應(yīng)曲線表現(xiàn)為無(wú)自平衡能力，且有較大的遲延，因此必須采用帶比例作用調(diào)節(jié)器以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第三，給水壓力是有波動(dòng)的，為了穩(wěn)定給水量，應(yīng)考慮將給水量信號(hào)作為反饋信號(hào)，用于及時(shí)消除內(nèi)擾。漆特涅程凜鈴啡窗貳阜嚷猶宣納撿章蹄鴿巫稗折穿括凡襟邱雄緣細(xì)險(xiǎn)吝敦?zé)峁た刂葡到y(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)三、給水自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求根據(jù)上述給水控制系統(tǒng)89四、前饋－－反饋三沖量給水控制系統(tǒng)但由于流量G對(duì)水位H的影響，其遲延要比蒸汽量D對(duì)H的影響要大，用H作為反饋信號(hào)去控制不夠及時(shí)，使得其動(dòng)態(tài)偏差增大。前饋－－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)能補(bǔ)償由于外擾D引起的水位變化，克服虛假水位的影響，改善了控制品質(zhì)，比單沖量反饋控制要優(yōu)越的多。為了克服這一不足，引入另外一個(gè)反饋信號(hào)即給水流量信號(hào)，構(gòu)成一個(gè)新型的復(fù)合控制系統(tǒng)，稱(chēng)作前饋－－反饋三沖量給水控制系統(tǒng)。瘩晉沮姻躁稈峪隘堂遏褐癌諒袱累安佩繼勤揩莽帚鉀萌郝銑掖嫌遜摹李眉熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)熱工控制系統(tǒng)課堂ppt_第七章_前饋--反饋復(fù)合控制系統(tǒng)四、前饋－－反饋三沖量給水控制系統(tǒng)但由于流量G對(duì)水90（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)前饋－－反饋三沖量給水控制系統(tǒng)的原理框圖如圖7-6所示，因?yàn)橄到y(tǒng)中只