【正文】 行器的作用方向 ， 確定廣義對象的正反作用方向； 確定控制器的正反作用方向 ， 廣義對象正作用方向 ， 則控制器應(yīng)選擇為反作用 ， 反之亦然 。 。 對象穩(wěn)態(tài)性質(zhì)對控制質(zhì)量的影響 選擇被控變量 選擇控制變量 處理測量信號 選擇調(diào)節(jié)閥 選擇控制規(guī)律 系統(tǒng)投運 參數(shù)整定 概述 — 過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用 — 浙江大學(xué)信息學(xué)院控制系 16 對象動態(tài)性質(zhì)對控制質(zhì)量的影響 控制通道時間常數(shù) T0 控制通道滯后時間 τ 0 T0小一點好，不能過大， 否則會使控制變量的校正作用遲緩，超調(diào)量增大，過渡時間增長 在選擇控制變量構(gòu)成控制回路時，應(yīng)盡量避免控制通道純滯后 τ 0的存在，無法避免時應(yīng)使之盡可能小。— 過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用 — 浙江大學(xué)信息學(xué)院控制系 1 第 7章 簡單控制系統(tǒng) ? 簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成 ? 控制的目的 、 被控變量的選擇 ? 對象特性 、 控制變量的選擇 ? 測量滯后 、 測量信號處理 ? 負荷變化 、 調(diào)節(jié)閥選擇 ? 控制規(guī)律的選擇 ? 控制系統(tǒng)的投運與參數(shù)整定 這一章主要回答三個問題 ？ ？ ？ — 過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用 — 浙江大學(xué)信息學(xué)院控制系 2 ? 簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成 ? 控制的目的 、 被控變量的選擇 ? 對象特性 、 控制變量的選擇 ? 測量滯后 、 測量信號處理 ? 負荷變化 、 調(diào)節(jié)閥選擇 ? 控制規(guī)律的選擇 ? 控制系統(tǒng)的投運與參數(shù)整定 第一個問題：控制什么？ 答：控制工藝要求的指標(biāo) 具體分為兩種情況： 直接控制這個指標(biāo)就可以了（直接指標(biāo)控制） 不 可以直接在線測量 尋找一個于工藝指標(biāo)有明顯的對于關(guān)系，且可以測量的另一個間接指標(biāo)，通過控制間接指標(biāo)來達到控制工藝指標(biāo)的目的（間接指標(biāo)控制） 例如：精餾塔的組分是不能直接在線測量的，通過分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力恒定的時候，組分與溫度存在單值對應(yīng)關(guān)系；或者溫度恒定的時候，組分與壓力存在單值對應(yīng)關(guān)系，根據(jù) P173中的分析，最終可以確定： 固定壓力， 通過控制溫度來間接控制組分 是合理的 — 過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用 — 浙江大學(xué)信息學(xué)院控制系 3 ? 簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成 ? 控制的目的 、 被控變量的選擇 ? 對象特性 、 控制變量的選擇 ? 測量滯后 、 測量信號處理 ? 負荷變化 、 調(diào)節(jié)閥選擇 ? 控制規(guī)律的選擇 ? 控制系統(tǒng)的投運與參數(shù)整定 第二個問題：拿什么控制？ 答：拿一個對被控變量影響較顯著的變量來控。 選擇被控變量 選擇控制變量 處理測量信號 選擇調(diào)節(jié)閥 選擇控制規(guī)律 系統(tǒng)投運 參數(shù)整定 概述 精餾塔系統(tǒng)為被控對象，影響塔頂溫度的因素有： Q入 進料流量 T入 進料溫度 X入 進料成分 QZ加熱蒸汽流量 F回流量 TH回流液溫度 — 過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用 — 浙江大學(xué)信息學(xué)院控制系 13 精餾過程示意圖 冷卻水 TD p 進料 Q入 ， X入 ， T入 回流F 塔底產(chǎn)品 塔頂產(chǎn)品 QZ 蒸汽 TH 進料流量 Q入 不可控 進料成分 X入 不可控 進料溫度 T入 不可控 回流流量 F 可控 回流溫度 TH (不可控 ) 加熱蒸汽流量 QZ 可控 冷凝器冷卻溫度 (不可控 ) 塔壓 P 不可控 精餾塔系統(tǒng)的控制變量選擇 選擇被控變量 選擇控制變量 處理測量信號 選擇調(diào)節(jié)閥 選擇控制規(guī)律 系統(tǒng)投運 參數(shù)整定 概述 ?Q入 進料流量不可控？ ?塔壓 P不可控？ ?為何最終選擇回流量最為控制變量？對塔頂溫度的影響更顯著 — 過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用 — 浙江大學(xué)信息學(xué)院控制系 14 控制通道 干擾通道 干擾變量 控制變量 被控變量 干擾作用與控制作用之間的關(guān)系 被控對象 控制質(zhì)量 系統(tǒng)的過渡過程形式 ——超調(diào)量、衰減比、 余差、過渡時間、振蕩周期 對象特性 系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系 分為對象靜態(tài)性質(zhì)和對象動態(tài)性質(zhì) 考察對象特性對控制質(zhì)量的影響，用以選擇控 制變量 對象特性對控制質(zhì)量的影響 選擇被控變量 選擇控制變量 處理測量信號 選擇調(diào)節(jié)閥 選擇控制規(guī)律 系統(tǒng)投運 參數(shù)整定 概述 — 過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用 — 浙江大學(xué)信息學(xué)院控制系 15 放大系數(shù) 絕對放大系數(shù) ?Y ?X ?Y/(YMAXYMIN) ?X/(XMAXXMIN) 相對放大系數(shù) 控制通道的穩(wěn)態(tài)特性由控制通道放大系數(shù) K0表征 從 控制有效性 考慮， K0應(yīng)適當(dāng)?shù)拇笠恍? 干擾通道的穩(wěn)態(tài)特性由干擾通道放大系數(shù) Kf表征 希望 Kf小一些， Kf越小干擾變量對被控變量的影響就越小 控制變量選擇的原則一：當(dāng)多個輸入變量都影響被控變量時，從穩(wěn)態(tài)性質(zhì)考慮，應(yīng)該選擇其中放大系數(shù)大的可控變量作為控制變量。 正確使用微分器 ， 合理引入微分特性的超前作用 ， 對克服測量滯后 ， 改善控制質(zhì)量是一種有效的方法 。當(dāng)輸入增加時 ， 輸出也增加 ， 則稱該環(huán)節(jié)為 “ 正作用 ” 方向；反之 ， 當(dāng)環(huán)節(jié)的輸人增加時 ， 輸出減小 ， 則稱該環(huán)節(jié)為 “ 反作用 ” 方向 。一般以被控變量來回波動兩次達到穩(wěn)定，就可以近似地認(rèn)為達到 4： 1衰減過程了。 什么是“參數(shù)整定”？ y t 4:1 y t 10:1 參數(shù)整定方法：理論計算、工程整定（又叫經(jīng)驗整定方法，分為臨界比例度法、衰減曲線法、經(jīng)驗湊試法） — 過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用 — 浙江大學(xué)信息學(xué)院控制系 39 選擇被控變量 選擇控制變量 處理測量信號 選擇調(diào)節(jié)閥 選擇控制規(guī)律 系統(tǒng)投運 參數(shù)整定 概述 臨界比例度法 先將控制器放在純比例作用，在干擾作用下，從大到小地逐漸改變控制器的比例度，直至系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩，這時的比例度稱為 臨界比例度 δ K，周期稱為 臨界振蕩周期 Tk。 缺點：有可能會使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩 ， 嚴(yán)重時使系統(tǒng)失控而發(fā)生事故 。 — 過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用 — 浙江大學(xué)信息學(xué)院控制系