【正文】 廣泛的應(yīng)用。主控制器的輸出作為副控制器的給定值，而副控制器的輸出則去控制被控對(duì)象。 ，能夠有效地克服進(jìn)入副控回路的二次干擾。 串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)串級(jí)控制是在單回路PID控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種控制技術(shù)。同時(shí)，由于串級(jí)控制系統(tǒng)增加了一個(gè)副回路，具有主、副兩個(gè)調(diào)節(jié)器，大大提高了調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)，從而也就提高了對(duì)干擾的克服能力，尤其對(duì)于進(jìn)入副回路的干擾。 （3）適應(yīng)能力強(qiáng)。采用串級(jí)控制系統(tǒng)后，引入流量副回路，使流量測(cè)量值與主控制器輸出一一對(duì)應(yīng)，從而能夠更精確控制操縱變量的流量[5]。 變量的選擇（1） 被控變量的選擇 對(duì)于二元精餾塔，當(dāng)塔壓恒定時(shí)，溫度與成分之間有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，因此，常用溫度作為被控變量。因此。操縱變量可選擇回流量或塔頂采出量。當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，由主調(diào)節(jié)器（ 溫度調(diào)節(jié)器TC）進(jìn)行控制，其輸出作為副調(diào)節(jié)器（液位調(diào)節(jié)器LC）的給定值，最終控制閥門(mén)的開(kāi)度，主控回路的輸出作為副控回路設(shè)定值修正的依據(jù)，副控回路的輸出作為真正的控制量作用于被控對(duì)象，液位一旦發(fā)生變化，副控回路及時(shí)地控制閥門(mén)的開(kāi)度位置，較快地克服了液位的變化對(duì)出料溫度的影響。 （4）副被控對(duì)象 控制閥打開(kāi)，進(jìn)料流量增加，回流量也增加，因此，Kp20。 精餾塔精餾段溫度串級(jí)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在這個(gè)計(jì)算機(jī)串級(jí)隨動(dòng)控制系統(tǒng)中，串級(jí)控制起到了及時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中可能引起被控量發(fā)生變化的一些因素并加控制，閥位與流量得到了及時(shí)的調(diào)節(jié)，使塔溫的控制達(dá)到了良好的控制效果，并且使系統(tǒng)具有一定的自適應(yīng)能力，有效地解決了對(duì)象的等效純滯后時(shí)間很長(zhǎng)的問(wèn)題。主控制器起定值控制作用，副控制器起隨動(dòng)控制作用，這是選擇控制器規(guī)律的基本出發(fā)點(diǎn)。總之，精餾過(guò)程由于內(nèi)在機(jī)理復(fù)雜，對(duì)控制作用的響應(yīng)緩慢，參數(shù)間關(guān)聯(lián)密切，因此控制要求高，難度大。在精餾塔精餾段溫度控制系統(tǒng)中，保持回流量的恒定與塔溫發(fā)生變化能及時(shí)地調(diào)節(jié)回流閥門(mén)的開(kāi)度使塔溫保持恒定是我們的最終控制目的。從控制角度來(lái)看，輸入變量就是操縱變量和擾動(dòng)變量，輸出變量是被控變量。 數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)介 數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學(xué)。又稱(chēng)模型化?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)系統(tǒng)本身運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析，根據(jù)事物的機(jī)理來(lái)建模，也可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的處理,并根據(jù)關(guān)于系統(tǒng)的已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)建模。從這個(gè)意義上來(lái)講,模型既反映原型, 又不等于原型, 或者說(shuō)它是原型的一種近似。數(shù)學(xué)模型的特征是： 第一，它是某事物為一種特殊目的而作的一個(gè)抽象化、簡(jiǎn)單化的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，這意味著揚(yáng)棄、篩選，是取舍次要因素，突出主要因素的主要結(jié)果；是事物的一種模擬，雖源于現(xiàn)實(shí)，但非實(shí)際的原型，而又高于現(xiàn)實(shí)。 按數(shù)學(xué)模型的目的可分為理論研究的，預(yù)期結(jié)果的和優(yōu)化的。①分析和設(shè)計(jì)實(shí)際系統(tǒng)。對(duì)于許多復(fù)雜的工業(yè)控制過(guò)程，建模往往是最關(guān)鍵和最困難的任務(wù)。運(yùn)用控制理論設(shè)計(jì)控制器或最優(yōu)控制律的關(guān)鍵或前提是有一個(gè)能表征系統(tǒng)特征的數(shù)學(xué)模型。如果在簡(jiǎn)化模型中能保留系統(tǒng)原型的一些本質(zhì)特征，那么就可認(rèn)為模型與系統(tǒng)原型是相似的，是可以用來(lái)描述原系統(tǒng)的。 (3)控制系統(tǒng)的調(diào)試和控制器參數(shù)的整定。 建模的方法 系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型的基本方法主要是基于過(guò)程動(dòng)力學(xué)的機(jī)理建模和基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)建模。它包含一系列的建模步驟： (1)根據(jù)建模的對(duì)象和模型使用目的進(jìn)行合理的假設(shè) 由于實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程往往非常復(fù)雜，不可能完全精確地用數(shù)學(xué)公式把客觀實(shí)際描述出來(lái)。這些數(shù)學(xué)模型通常由微分方程、偏微分方程、以及相關(guān)的代數(shù)方程共同構(gòu)成，并采用自由度分析方法來(lái)保證獲得的數(shù)學(xué)模型有解。特點(diǎn)是把被研究過(guò)程看作一個(gè)黑匣子，完全從外部特性上進(jìn)行測(cè)試并描述對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性。系統(tǒng)中的一些特性和參數(shù)需用實(shí)驗(yàn)的方法獲得，以彌補(bǔ)理論建模的不足。對(duì)參量S的守恒關(guān)系為 式中，S可以是總質(zhì)量、各組分質(zhì)量、總能量、動(dòng)量。例如對(duì)于一個(gè)一階對(duì)象 （42）穩(wěn)態(tài)是u(0)=0,y(0)==0時(shí)刻輸入u突然從0變化到A，則輸出y的階躍響應(yīng)為 （43）不過(guò)實(shí)際的工業(yè)過(guò)程往往包含高階動(dòng)態(tài)，不能單純采用一階過(guò)程來(lái)描述，常用的方法是加入純滯后項(xiàng)用一階加純滯后模型進(jìn)行描述 （44） 建立數(shù)學(xué)模型圖 精餾塔精餾段溫度控制系統(tǒng)方框圖式中為等效被控過(guò)程的放大系數(shù)，等效被控過(guò)程的時(shí)間常數(shù)。而對(duì)于精餾段不存在，則二元精餾塔的模型： 二元精餾塔的模型： (49) 上式為出口流量，而本課題研究的是對(duì)出口溫度T的控制，所以上式需轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟鹊暮瘮?shù)，由于存在，則精餾塔主對(duì)象傳遞函數(shù)可簡(jiǎn)化為： (410) 副對(duì)象是采用典型的慣性環(huán)節(jié)，傳遞函數(shù)是 調(diào)節(jié)閥，取=1 副調(diào)節(jié)器采用比例調(diào)節(jié)（P）規(guī)律，傳遞函數(shù)為，調(diào)節(jié)閥和副測(cè)量變送器分別為。第5章 系統(tǒng)仿真技術(shù) 系統(tǒng)仿真技術(shù)概述 自動(dòng)控制系統(tǒng)是由被控對(duì)象，測(cè)量變送裝置和控制器組成的。但是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，大部分的被控對(duì)象是比較復(fù)雜的，并且要考慮安全性，經(jīng)濟(jì)性，以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的可能性等，這在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中往往不易做到，甚至根本不允許這樣做。由于數(shù)學(xué)仿真的主要工具是計(jì)算機(jī)，因此一般又稱(chēng)為“計(jì)算機(jī)仿真”。數(shù)學(xué)仿真是應(yīng)用數(shù)學(xué)相似原理，構(gòu)成數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行研究。 用MATLAB編程運(yùn)算與人進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的思路和表達(dá)方式完全一致，所以使用MATLAB既像一種萬(wàn)能的、科學(xué)的數(shù)學(xué)運(yùn)算“演算紙”，又像一種萬(wàn)能的計(jì)算器一樣方便快捷。 SIMULINK的簡(jiǎn)介為了準(zhǔn)確地把一個(gè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入給計(jì)算機(jī),然后對(duì)之進(jìn)行進(jìn)一步的分析與仿真,Math Work公司為MATLAB 提供了新的控制系統(tǒng)模型圖形輸入與仿真工具, 并定名為SIMULINK。SIMULINK是一個(gè)用來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包, 不僅界面友好且支持更靈活的模型描述手段。既可對(duì)連續(xù)系統(tǒng)也可對(duì)離散系統(tǒng)進(jìn)行仿真,還適合于采樣保持系統(tǒng)。它與傳統(tǒng)的仿真軟件包用微分和差分方程建模相比,具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點(diǎn)。用戶可以從最高級(jí)開(kāi)始觀看模型,然后用鼠標(biāo)雙擊其中的子系統(tǒng)模塊,來(lái)查看其下一級(jí)的內(nèi)容,以此類(lèi)推,從而可以看到整個(gè)模型的細(xì)節(jié),幫助用戶理解模型的結(jié)構(gòu)和各模塊之間的相互關(guān)系。除此之外,用戶還可以在改變參數(shù)后能迅速觀看系統(tǒng)中發(fā)生的變化情況。因此，本模型對(duì)于精餾過(guò)程的控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和理論指導(dǎo)。?保持P、I參數(shù)為定值，改變D參數(shù)，階躍響應(yīng)曲線如下：參數(shù)：Kp1=70，Ki=，Kd=300，Kp2= D值不同的無(wú)干擾串級(jí)控制仿真曲線:系統(tǒng)的超調(diào)量δ=1％，調(diào)整時(shí)間Ts=：不同D參數(shù)值下系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線，而且隨著D參數(shù)的增大，最大動(dòng)態(tài)偏差減小，衰減率增大，振蕩頻率增大。 參考文獻(xiàn)[1] 王樹(shù)青,戴聯(lián)奎,[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,[2] 王志魁,劉麗英,[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版,[3] [J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2011,31(9):133[4] 薛美盛,祁飛,[J].化工自動(dòng)化及儀表,2006,33(6):1~6[5] 翁維勤,[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,[6] [J],西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2002(9).[7] [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010，13～16.[8] [J].吉林廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2010(8),87～88.[9] [J].昆明理大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版）,2005(4)[10][J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)2001.[11]KIM D H．Tuning a PID controue ruBing immune net—work model and fuzzy set[Cl．IEEEIntemational symposium on lndustrial ElectIonics．2001．12—16：1656～1661．[12]彭道剛等．基于灰色預(yù)測(cè)的汽溫模糊免疫PID控制[J]．動(dòng)力工程，2007，27(1)：72～75．[13]周?chē)?guó)雄，蔣輝平．基于分層結(jié)構(gòu)模糊免疫PID的孵化過(guò)程控制[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007。解老師要指導(dǎo)很多同學(xué)的論文，加上本來(lái)就有的教學(xué)任務(wù)，工作量之大可想而知，但在一次次的問(wèn)題解答中，精確到每一個(gè)字的批改給了我深刻的印象，使我在論文之外明白了做學(xué)問(wèn)所應(yīng)有的態(tài)度。 在論文的寫(xiě)作過(guò)程中也學(xué)到了做任何事情所要有的態(tài)度和心態(tài)，首先我明白了做學(xué)問(wèn)要一絲不茍，對(duì)于出現(xiàn)的任何問(wèn)題和偏差都不要輕視，要通過(guò)正確的途徑去解決，在做事情的過(guò)程中要有耐心和毅力，不要一遇到困難就打退堂鼓，只要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解決問(wèn)題的。 再次感謝在大學(xué)傳授給我知識(shí)以及給我?guī)椭凸膭?lì)的老師，同學(xué)和朋友，謝謝你們。s procedures should be had? Reliable physics is realized by inputting and exporting the circuit mainly. I/O circuit of PLC is all specially designed. Inputting the circuit will strain waves to the input signal, interfere in order to remove high frequency. And isolate with the inside puter circuit on the electricity, establish the connection by the photosensitive resister ponent. Output circuit whom electricity isolates too, output by photosensitive resister ponent relay set up the connection. Output circuit carry on power amplification, with enough to drive the general industrial control ponent, for instance electromagnetic valve, contactor, etc. I/O circuit is a lot, every introduction is clicked or all have one I or O circuit to export one, PLC have how much I/O is it order to spend, have how much I/O spend the circuit too generally. But because they are all made up of highly integrated circuit, so, the volume accounted for is not big. Input circuit monitor import to state constantly, store on the checking device temporarily of inputting temporarily it. Every introduction point has one corresponding memory person who deposit temporarily of information. Outputting the circuit should convey the information of outputting the latch to exporting to click. It is oneone too with exporting clicking to export the latch. It is registers of PLC processor I/O mouth that the introduction storing temporarily device and exporting the latch here is real. They exchange information with the memory of the puter through the puter bus, and is operated the systematic procedure to realize mainly. Read inputting the information of the storing device temporarily in the memory of PLC, claim introduction is broken. PLC memory has shining upon area that preserves introduction information that is specially opened up. The every corresponding location (bit) of district calls that and imports to the relay, or call the soft contact. These positions bee 1, show that open in the contact, 0 broken for contact is put into. Because its state was input and broken getting, so, what it reflected is to input the state. The output shining upon area expo