第四章串級控制系統(tǒng)-wenkub
2022-11-04 13:42:25 本頁面
【正文】 章 C2 V 0 2C2 V 0 2 m 20202C2 V 0 2 m 2K K K1 K K K KG ( )T1S1 K K K Ks?? ???T02′ T02 K02 ′ T02 ′ T02 ，說明主環(huán)通道時間常數(shù)被縮短，加快了系統(tǒng)的控制速度。 主控制器 調(diào)節(jié)閥 x1 爐膛 原料油 f f4 f f2 管壁 溫度變送器 1 溫度變送器 2 副控制器 ＋ x2(t) θ2(t) θ1(t) － － ＋ 過程控制系統(tǒng)第四章 第五章 將串級控制系統(tǒng)等效成單回路控制系統(tǒng)討論 。 主控制器 調(diào)節(jié)閥 x1 爐膛 原料油 f f4 f f2 管壁 溫度變送器 1 溫度變送器 2 副控制器 ＋ x2(t) θ2(t) θ1(t) － － ＋ 過程控制系統(tǒng)第四章 第五章 主控制器 調(diào)節(jié)閥 x1 爐膛 原料油 f f4 f f2 管壁 溫度變送器 1 溫度變送器 2 副控制器 ＋ x2(t) θ2(t) θ1(t) － － ＋ 2．原油流量 f1(t)、原油入口溫度 f2(t)發(fā)生擾動 —— 干擾進(jìn)入主回路 對進(jìn)入主回路的干擾，雖然副變送器不能提前測出，但副回路的閉環(huán)負(fù)反饋，使對象爐膛部分特性的時間常數(shù)大為縮短，則主控制器的控制通道被縮短，控制效果也得到改善。 ? ? 燃料壓力 變化 ? 3min 原料出口溫度 θ1(t) 原料 T1C T1T 燃料 管式加熱爐 T2C T2T 過程控制系統(tǒng)第四章 第五章 管式加熱爐出口溫度串級控制系統(tǒng)框圖為： 主控制器 調(diào)節(jié)閥 x1 爐膛 原料油 f f4 f f2 管壁 溫度變送器 1 溫度變送器 2 副控制器 ＋ x2(t) θ2(t) θ1(t) － － ＋ 主控制器 執(zhí)行器 副對象 主對象 主變送器 副變送器 副控制器 ＋ － － ＋ 主變量 副變量 給定 干擾 標(biāo)準(zhǔn)框圖為： 過程控制系統(tǒng)第四章 第五章 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： ? 系統(tǒng)有兩個閉合回路 ， 形成內(nèi)外環(huán) 。 例 管式加熱爐是煉油 、 化工生產(chǎn)中的重要裝置之一 ， 它的任務(wù)是把原油加熱到一定溫度 ， 以保證下道工藝的順利進(jìn)行 。 ? 隨著技術(shù)發(fā)展 ， 對工藝的控制目標(biāo)多樣化 ， 如產(chǎn)量 、 質(zhì)量 、 節(jié)能 、 環(huán)保 、 效率等 。過程控制系統(tǒng)第四章 第五章 第四章 串級控制系統(tǒng) 簡單控制系統(tǒng)是過程控制中最基本 、 應(yīng)用最廣的控制形式 ， 約占全部控制系統(tǒng)的 80％ 。 為此 ， 設(shè)計(jì)出各種復(fù)雜控制系統(tǒng) 。 因此 ， 需要控制原油加熱后的出口溫度 。 主變量是工藝要求控制的變量 ， 副變量是為了更好地控制主變量而選用的輔助變量 。 過程控制系統(tǒng)第四章 第五章 3．干擾同時作用于副回路和主回路 主副回路干擾的綜合影響有兩種情況： （ 1）主副回路的干擾影響方向相同。 Gc1(s) Gv(s) X1(s) Θ1(s) ＋ Go2(s) F3(s)、 F4(s) Go1(s) Gc2(s) ＋ X2(s) Θ2(s) F1(s)、 F2(s) Gm2(s) Gm1(s) － － F3(s)、 F4(s) G*o2(s) G’o2(s) X2(s) Θ2(s) 將副環(huán)等效為： C 2 V 0 202C 2 V 0 2 m 2G ( s ) G ( s ) G ( s )G ( )1 G ( s) G ( s ) G ( s ) G ( s )s??? ?? ? ? ?0202C 2 V 0 2 m 2G ( s )G ( )1 G ( s ) G ( s ) G ( s ) G ( s )s? ?? ? ? ?過程控制系統(tǒng)第四章 第五章 C 2 V 0 202C 2 V 0 2 m 2G ( s ) G ( s ) G ( s )G ( )1 G ( s) G ( s ) G ( s ) G ( s )s??? ?? ? ? ? 控制通道等效副對象的傳函： 120202 ?? sTKsG )(22 cc KsG ?)(vv()G s K?m 2 m 2()G s K?設(shè)： 則： C2 V 0 2C2 V 0 2 m 20202C2 V 0 2 m 2K K K1 K K K KG ( )T1S1 K K K Ks?? ???T02′ T02 K02 ′≈1/Km2 過程控制系統(tǒng)第四章 第五章 Gc1(s) X1(s) Θ1(s) ＋ G*o2(s) F3(s)、 F4(s) Go1(s) G’o2(s) Θ2(s) F1(s)、 F2(s) Gm1(s) － G*c1(s) Gv(s) X1(s) Θ1(s) ＋ Go2(s) F3(s
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