精餾塔回流罐液位控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-02-02 17:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 t +(R1 +R2)?h=K?u (45) i 1 2 dhQ Q Q = A dt?? ? ? ? ?iQ?iQ=k u??5 于是求得傳遞函數(shù)為： G(s) = ?H(s)?U(s) = KTs+R1+R2 (46) 串級控制部分設計 串級控制系統(tǒng)的一般采用 兩個控制器，一個控制器稱為主控制器，另一個控制器稱為副控制器。 控制器的輸出作為副控制器的設定，然后由副控制器的輸出去操縱調(diào)節(jié)閥。在串級控制系統(tǒng)中通常要有兩個被控對象，即主對象（本次設計中為拱頂溫度）和副對象（本次設計中為空氣流量對象），相應的有兩個被控參數(shù)，主被控參數(shù)（本次設計中為檢測的拱頂溫度）和副被控參數(shù)（本次設計中為檢測的空氣流量）。主 被控參數(shù)的信號送往主控制器控制煤氣切斷閥和放風閥的開度，而副被控參數(shù)的信號被送往副控制器作為測量，這樣就構成了兩個閉合回路，即主回路（外環(huán)）和副回路（內(nèi)環(huán)）。 下圖是一典型串級系統(tǒng)控制結構圖。 若 Gc1(s),GC2(s)是主副調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù) 。GP1(s),Gp2(s) 是主、副對象傳遞函數(shù) 。Gm1(s),Gm2(s)是主、副變送器傳遞函數(shù)， Gv(s)是調(diào)節(jié)閥傳遞函數(shù)。 Gd2(s)是二次干擾通 道的傳遞函數(shù)。 ? ? ? ?12YsYs、 是主副控制參數(shù)。 ? ?12s D sD 、 （ ） 是一、二次干擾。串級系統(tǒng)主要是用來克服進入副回路的二次干擾的。對圖 41 所示的方框圖進行分析可知，內(nèi)環(huán)具有快速作用，它能夠有效的克服二次干擾的影響。當二次干擾經(jīng)過干擾通道環(huán)節(jié) ??d2Gs后進入復環(huán)，首先影響副參數(shù) 2y ，于是副調(diào)節(jié)器立即動作，力圖消弱干擾對 2y 的影響。顯然，干擾經(jīng)過復環(huán)的抑制后在進入主環(huán)，對 1y 的影響有較大的減 弱。按圖 41 所示的串級系統(tǒng)，可以寫出二次干擾 2D 至主參數(shù) 1y 的傳遞函數(shù)是： 6 由式（ 41）（ 42）比較可知單回路系統(tǒng)比串級系統(tǒng)少了一項 ??c2sG ??v sG??p2sG ??m2sG 。在串級系統(tǒng)主環(huán)工作 頻率下，這項乘機的數(shù)值比較大，而且隨著副調(diào)節(jié)器比例增益的增大而加大；而分母第二項串級又多一個 ??c2sG 。一般情況下，副調(diào)節(jié)器的比例增益是大于 1 的。因此可以說，串級控制系統(tǒng)的結構使二次干擾對主參數(shù)這一通道的動態(tài)增益明顯減小。當二次干擾出現(xiàn)時，很快就被副調(diào)節(jié)器所克服。由于內(nèi)環(huán)起了改善對象動態(tài)特性的作用，因此可以加大主調(diào)節(jié)器的增益，提高系統(tǒng)的工作頻率。 本設計采用串級控制系統(tǒng)有比較顯著地有點：改善了對象特征，起了超前控制的作用；改善了對象動態(tài)特性，提高了工作頻率，提高了控 制器總放大倍數(shù)，增強了抗干擾能力；具有一定的自適應能力，適合負荷和操作條件的變化。 串級控制系統(tǒng)的設計原則：在選擇副參數(shù)時，必須把主要干擾包含在副回路中，并力求把更多的干擾包含在副回路中；選擇副參數(shù)時，進行副回路的設計時，應使主、副對象的時間常數(shù)適當匹配；方案應考慮工藝上的合理性、可能性和經(jīng)濟性。 主控制器：主環(huán)是一個定值控制系統(tǒng)，主控制器的控制規(guī)律的選擇與簡單控制系統(tǒng)類似。但采用串級控制系統(tǒng)的主變量往往是比較重要的參數(shù)，工藝要求嚴格，一 般不允 有余差。因此，通常都采用比例積分控制規(guī)律，但是由于本設計滯后較大，采用比例積分微分控制規(guī)律。 副控制器：副環(huán)是一個隨動系統(tǒng)，副變量的控制可以有余差。因此，副控制器一般采用比例控制規(guī)律即可，而且比例度通常取得很小，這樣比例增益大，控制作用強，余差也不大。如果引入積分作用，會使控制作用趨勢變緩，并可能帶來積分飽和現(xiàn)象。但當流量為副變量時，由于對象的時間常數(shù)和時滯都很小，為使副環(huán)在需要時可以單獨使用，需要引入積分作用，使得在單獨使用時，
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