【正文】 節(jié) ” ()bsW 的雙閉環(huán)比值控制 ， 由于副流量滯后于主流量，則動(dòng)態(tài)補(bǔ)償環(huán)節(jié)應(yīng)具有超前特性。 串級(jí)比值控制系統(tǒng) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 單閉環(huán)比值控制和雙閉環(huán)比值控制是實(shí)現(xiàn)兩種物料流量間的定比值控制，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中其 比值系數(shù)是不變的。 當(dāng) 2Q 、 1Q 出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，副回路可以很快動(dòng)作，使兩者的比例維持常數(shù)，即保持比值一定，從而不影響主參數(shù)，或大大減小擾動(dòng)對(duì)主參數(shù) Y(s) 的影響。當(dāng)?shù)谌齾⒘侩S輸入物料的配比不同變化時(shí)，對(duì)第三參量的控制問(wèn)題，變成了調(diào)節(jié)物料配比問(wèn)題，這就是變比值控制，其控制的工藝圖和控制方框圖分別如圖 19， 110 所示 。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 11 圖 110 變比值控制系統(tǒng)控制方框圖 第二章 比值控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本 章主要介紹比值控制系統(tǒng)中的比值控制方式的選擇原則、主從物料的選擇原則、比值系數(shù)的計(jì)算及調(diào)節(jié)器控制規(guī)律的確定。實(shí)現(xiàn)以貴重物料為主進(jìn)行控制，其他非貴重物料根據(jù)控制過(guò)程需要增減變化。 比值系數(shù)計(jì)算 比值控制系統(tǒng)的控制過(guò)程是通過(guò)對(duì)主、從動(dòng)量以及第三參量的檢測(cè)與控制實(shí)現(xiàn)的。流量和壓力的關(guān)系可概括為： Q c p?? （ 24） 式中， c 為差壓式流量計(jì)的比例系數(shù)， p? 為壓力或壓差。從這一點(diǎn)看，比例調(diào)節(jié)規(guī)律的特點(diǎn)之一就是調(diào)節(jié)及時(shí)、迅速。 積分調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)如 圖 22所示。 不過(guò)在現(xiàn)實(shí)中，積分調(diào)節(jié)規(guī)律很少單獨(dú)使用，它總是與比例調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合成為比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律，以發(fā)揚(yáng)各自的特長(zhǎng)，彌補(bǔ)對(duì)方的不足。因此對(duì)象在受到較小的擾動(dòng)后，被調(diào)量變化量及變化速度都將很小，微分作用調(diào)節(jié)器同時(shí)由于自身動(dòng)作的不靈敏區(qū)的存在而始終不動(dòng)作 ,這樣，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，偏差將積累成一個(gè)較大的 值。在時(shí)間較長(zhǎng)后，微分作用消失，直到為零。 穩(wěn)定性是這樣來(lái)表述的：系統(tǒng)受到外作用后，其動(dòng)態(tài)過(guò)程的振蕩傾向和系統(tǒng)恢復(fù)平衡的能力。若系統(tǒng)的最終誤差為零，則稱為無(wú)差系統(tǒng) ,否則稱為有差系統(tǒng)。因此，在干擾較大的場(chǎng)合，如工業(yè)過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)，控制系統(tǒng)應(yīng)有足夠的穩(wěn)定裕量。另一方面，在主設(shè)備完善、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案合理、設(shè)備安裝等均已完善的條件下，只有經(jīng)過(guò)正確的整定，才能達(dá)到預(yù)期的控制質(zhì)量。因此，計(jì)算還是有必要的。 將計(jì)算好的參數(shù)值在調(diào)節(jié)器上設(shè)置好，作階躍響應(yīng)試驗(yàn)，觀察系統(tǒng)調(diào)節(jié)過(guò)程，適當(dāng)修改調(diào)節(jié)器的參數(shù)，直到調(diào)節(jié)器過(guò)程滿意為止。 表 32 衰減曲線法計(jì)算公式 ? 規(guī)律 ? iT dT P PI PID s? ? ? — — — ? 規(guī)律 ? iT dT P PI PID s? ? ? — 2rt — — 3）按計(jì)算結(jié)果設(shè)置好調(diào)節(jié)器的各個(gè)參數(shù)，作階 躍 擾動(dòng)試驗(yàn)，觀察調(diào)節(jié)過(guò)程，適當(dāng)修改調(diào)節(jié)器參數(shù)，到滿意為止。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置比例帶? 值。 比值控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器確定及工程整定 ㈠ 單閉環(huán)控制系統(tǒng) 從動(dòng)量控制回路是跟隨主動(dòng)量而變化的隨動(dòng)系統(tǒng)。主、從控制回路都應(yīng)將過(guò)渡過(guò)程整定成非周期臨界情況。以往的仿真控制系統(tǒng)主要是物理和半物理仿真，建立這樣的仿真控制系統(tǒng)投資大，安裝和維護(hù)費(fèi)用也大。 控制系統(tǒng)的性能分析 頻域特性分析法是經(jīng)典控制理論中一種主要的分析方法。這種老辦法要耗費(fèi)大量的時(shí)間、精力，而且計(jì)算數(shù)據(jù)的精確度還不一定能夠得到保證。在 使用時(shí) Gm、 Pm是成對(duì)使用的，有時(shí)僅使用一個(gè)裕度指標(biāo) Pm。 G1=tf(num1,den1)。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 28 ② 從動(dòng)量無(wú)調(diào)節(jié)器的開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性。在執(zhí)行以下語(yǔ)句： margin(G12) 我們可得到從動(dòng)量無(wú)調(diào)節(jié)器的開環(huán) Bode 圖如圖 42所示 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 29 圖 42 從動(dòng)量無(wú)調(diào)節(jié)器開環(huán)系統(tǒng) Bode 圖 由從動(dòng)量無(wú)調(diào)節(jié)器開環(huán)系統(tǒng) Bode 圖可知，系統(tǒng)幅值裕度 Gm=，相角裕度Pm=176。先讓 0IK? ,調(diào)整 PK 使系統(tǒng)等幅振蕩，即系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)，使系統(tǒng)等幅振蕩的 PK ，就是系統(tǒng)的臨界比例系數(shù) PcrK ，而臨界比例帶 1/k pcrK? ? 。主動(dòng)量閉環(huán)控制系統(tǒng) Simulink 框圖如圖 46 所示，其閉環(huán)控制系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)如圖 47所示。 與主動(dòng)量控制器參數(shù)整定相同，首先找出使系統(tǒng)等幅振蕩的比例系數(shù)，如圖 412 所示使從動(dòng)量控制系統(tǒng)等幅振蕩的 Simulink 框圖，讓 0IK? ,調(diào)整 PK 使系統(tǒng)等幅振蕩（使 PK 為 附近時(shí)系統(tǒng)處于等幅振蕩）。 圖 416 ? ， ? 時(shí)，從動(dòng)閉環(huán)系統(tǒng) Simulink 框圖 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 35 圖 417 ? ， ? 時(shí)，從動(dòng)閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線 可見，此時(shí)仍存在小的超調(diào)，還不夠理想。 而主動(dòng)量響應(yīng)也保持主動(dòng)量所給的值 5。 如圖 424為雙閉環(huán)系統(tǒng)主、從動(dòng)量加入階躍隨機(jī)擾動(dòng)的 Simulink 框圖，其仿真的結(jié)果圖如圖 425所示。 結(jié) 論 綜上，我們可以知道 雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)適用于主副流量擾動(dòng)頻繁，負(fù)荷變化較大，同時(shí)保證主、副物料總量恒定的生產(chǎn)過(guò)程。這樣就達(dá)到了許多生產(chǎn)上的要求，并且雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。 胡琳靜老師 平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期 論文格式 調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了 很大的幫助 。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 41 參考文獻(xiàn) [1] 李遵基主編 .熱工自動(dòng)控制系統(tǒng) .北京 .中國(guó)電力出 版社 .1997： 4760 [2] 王云亮等著 .MATLAB 語(yǔ)言與自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2020：104147 [3] 章衛(wèi)國(guó)等著 .自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ) .武漢 .武漢理工大學(xué)出版社 .2020： 178350 [4] 欣斯基著 .方崇智譯 .過(guò)程控制系統(tǒng) .北京 .化學(xué)工業(yè)出版社 .1982： 8095 [5] 邵欲森， 巴筱云等 .過(guò)程控制系統(tǒng)及儀表 .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 .1999： 6585 [6] 金以慧 .過(guò)程控制 .北京 .清華大學(xué)出版社 .1993： 4550 [7] 黃忠霖著 .控制系統(tǒng) MATLAB 計(jì)算及仿 真 .北京 .國(guó)防工業(yè)出版社 .2020： 35106 [8] 張發(fā)文著 .熱工過(guò)程控制系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試 .北京 .中國(guó)電力出版社 .1997： 5793 [9] 胡壽松 .自動(dòng)控制原理 .北京 .科技出版社 .2020:214266 [10] 吳永生 .熱工測(cè)量及儀表 .北京 .中國(guó)電力出版社 .1995： 222230 [11] 羅萬(wàn)金 .電廠熱工過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié) .北京 .水力水電出版社 .1990 [12] 薛定宇著 .反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 MATLAB 語(yǔ)言應(yīng)用 .北京 .第一版清華大學(xué) 出版社 .2020： 15134 [13] 洪 乃剛編著 .電力電子和電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的 MATLAB 計(jì)算及仿真 .北京 :機(jī)械工 業(yè)出版社 .2020 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 42 [14] Cheres and medium size drum boiler models suitable for long term dynamic response IEEE Transaction on Energy ： 15～ 31 [15] Chen MS. 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