【正文】 。（1）液位前饋反饋控制系統(tǒng)的方塊圖圖311 串級PID控制系統(tǒng)組態(tài)當(dāng)出口流量發(fā)生變化時，前饋控制器及時發(fā)出控制指令，補(bǔ)償出口流量變化對儲罐水位的影響；同時，對于未引入前饋的給壓力度等擾動對儲罐水位的影響，則由PID反饋控制器來克服。前饋作用加反饋作用，使得儲罐水位穩(wěn)定在設(shè)定值上，獲得比較理想的控制效果。（2）控制器正反作用的選擇一般情況前饋控制器就是一個比值控制器或是一個比例控制器，根據(jù)系統(tǒng)必須構(gòu)成負(fù)反饋的原則可知儲罐液位控制器為反作用。（3）控制規(guī)律的選擇及控制參數(shù)的調(diào)整前饋反饋控制系統(tǒng)可以看成是在單回路的基礎(chǔ)上增加了一個前饋控制系統(tǒng)，所以控制器還選擇前面介紹的比例積分控制。前饋反饋控制系統(tǒng)中，反饋控制器的參數(shù)整定方法與一般的反饋控制系統(tǒng)參數(shù)整定方法相同，前面已經(jīng)介紹了，下面來重點關(guān)注一下前饋控制器的參數(shù)整定方法。前饋控制器參數(shù)整定也就是對控制器的比例系數(shù)Kf進(jìn)行整定。在工程實際中，整定Kf的一般方法有：開環(huán)整定法、閉環(huán)整定法。一般情況下，采用閉環(huán)整定法較為簡單，閉環(huán)整定法又分為兩種：在反饋系統(tǒng)運行下整定Kf和在前饋反饋系統(tǒng)運行下整定Kf。在反饋系統(tǒng)下整定Kf的方法：系統(tǒng)在反饋狀態(tài)下運行，首先整定反饋控制回路，達(dá)到4:1衰減比。待系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，記錄干擾量變送器的輸出電流ID0和反饋控制器的輸出穩(wěn)定值Ico。對干擾量施加一個增量，等反饋系統(tǒng)在該干擾增量作用下被控變量重新回到給定值時，再記下干擾量變送器的輸出電流ID以及反饋控制器的輸出穩(wěn)定值IC。則前饋控制器的靜態(tài)放大系數(shù)為：Kf=IcIco/IdIdo。Io=Kf*If（If為系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)下的出口流量）。（4） SMPT1000軟件仿真調(diào)試在控制組態(tài)窗口中組態(tài)前饋反饋PID控制系統(tǒng)組態(tài)組態(tài)畫面。圖312 前饋反饋PID控制系統(tǒng)組態(tài)需要更換上面組態(tài)中出現(xiàn)了新的模塊的調(diào)用，加法器模塊、乘法器模塊。加法器用于將最多3路信號進(jìn)行求和操作，其輸出值為3路輸入值的代數(shù)和。乘法器將最多三路輸入信號相乘后輸出。 圖313 加法器、乘法器模塊對話框?qū)⒄{(diào)整好的參數(shù)寫入到控制器中，觀察并記錄曲線結(jié)果。 前饋串級控制系統(tǒng)在前饋反饋控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對操縱變量引入負(fù)反饋控制，將被控變量和操縱變量形成串級控制系統(tǒng)，克服操縱變量自身擾動對于被控變量的影響。同時，對主要干擾采用前饋控制，形成前饋串級控制系統(tǒng)。（1）液位前饋反饋控制系統(tǒng)的方塊圖圖314 加法器、乘法器模塊對話框（2） 控制器正反作用的選擇主控制器的正反作用的選擇，根據(jù)根據(jù)系統(tǒng)必須構(gòu)成負(fù)反饋的原則可知主控制器為反作用，副控制器為反作用。（3） 控制規(guī)律的選擇及控制參數(shù)的調(diào)整主對象水位滯后較小，響應(yīng)快，為了保證主變量無余差，主控制器選用比例積分控制器。副對象除氧罐上水流量，為了保證其快速跟蹤主控制器的輸出，選用比例控制器?？刂破鲄?shù)的調(diào)整，系統(tǒng)穩(wěn)定后，將副控制器的狀態(tài)設(shè)為串級，將主控制器的狀態(tài)設(shè)為自動。按單回路控制系統(tǒng)控制器參數(shù)整定的方法直接整定主控制器參數(shù)，記錄整定好的主控制器參數(shù)。施加擾動，進(jìn)行前饋控制器參數(shù)整定。配置加法器和乘法器參數(shù)，連接信號線，將前饋控制加入到控制系統(tǒng)中。（4） SMPT1000軟件仿真調(diào)試圖315 前饋串級PID控制系統(tǒng)組態(tài)需要更換將調(diào)整好的參數(shù)寫入到控制器中，觀察并記錄曲線結(jié)果。 均勻控制系統(tǒng)均勻控制的目的：兩個參數(shù)允許在一定的范圍內(nèi)波動，但是波動不大。儲罐作為工藝流程的中間緩存單元，對其液位控制的精度要求不高；而儲罐下游單元對于進(jìn)料的小幅波動也可以接受，則可以設(shè)計儲罐液位出口流量均勻控制系統(tǒng)，在一個控制系統(tǒng)中同時解決液位和流量的控制問題。(1)液位前饋反饋控制系統(tǒng)的方塊圖圖316 前饋反饋控制系統(tǒng)的方塊圖（2）控制器正反作用的選擇根據(jù)根據(jù)系統(tǒng)必須構(gòu)成負(fù)反饋的原則，控制器為正作用。（3）控制器正反作用的選擇及控制參數(shù)的調(diào)整均勻控制是把一個變化較大的流量通過一個適當(dāng)容積的緩沖作用，使其成為變化平緩的流量。即，使液位在一定范圍內(nèi)波動，使流量盡量平穩(wěn)?？梢姡诰鶆蚩刂茣r，主要目的不是液位，而是一種流量控制。如果使用簡單回路控制，可以采用較小的比例增益Kc加上積分作用。參數(shù)的調(diào)整還是按照單回路控制系統(tǒng)調(diào)整參數(shù)的方法。（4） SMPT1000軟件仿真調(diào)試圖317 均勻PID控制系統(tǒng)組態(tài)圖將調(diào)整好的參數(shù)寫入到控制器中，觀察并記錄曲線結(jié)果。針對除氧器液位，上面已給出了幾種較為常見的控制方案設(shè)計，還可以選擇操縱變量為除氧器的出水流量來進(jìn)行液位的控制方案的設(shè)計，在這里不再給出以出口流量為操縱變量的系統(tǒng)控制設(shè)計方案，在實際上產(chǎn)上不會以出口選擇出口流量為被控對象來控制液位，若選擇出口流量來進(jìn)行控制，其實得到的控制效果和控制方案差別不是很大。參 考 文 獻(xiàn)[1] ：化學(xué)工業(yè)出版社，2003[2] ：化學(xué)工業(yè)出版社，1998[3] ：化學(xué)工業(yè)出版社，1991[4] ：化學(xué)工業(yè)出版社，1982[5] 王丹君，王耿成主編，儀表維修工，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[6] 李友善主編，自動控制原理，北京：國防工業(yè)出版社，1980[7] 吳勤勤主編，控制儀表及裝置，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[8] 王樹青主編，工業(yè)過程控制工程，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003致 謝首先感謝鄧建平老師在我的畢業(yè)設(shè)計選題以及研究過程中給予的悉心指導(dǎo)。鄧?yán)蠋煻啻卧儐栄芯窟M(jìn)程。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。?；仡欉@近三年的學(xué)習(xí)和生活，感謝老師對我的教誨和幫助；感謝在此課題上給予大力幫助的學(xué)長以及相互研究的同學(xué)，此外我還參考和引用了參考文獻(xiàn)中有關(guān)作者的部分資料，在此一并表示衷心的感