簡單控制系統(tǒng)ppt課件(2)-文庫吧資料
2025-05-05 03:58本頁面
【正文】 1 e3S e2S (+1)(+1)(+1) fP T1 fQ fW 乳化物干燥系統(tǒng)被控對象對象方塊圖 乳化物 高位槽 過濾器 1 2 WWW 3 蒸汽 空氣 產品 GQ(S) GP(S) T1 T2 GF(S) 乳化物干燥系統(tǒng)示意圖 = 1 GW(S) (+1)(+1)(+1) e2S = 1 GQ(S) (100S+1) = 1 GP(S) (100S+1)(100S+1) GF(S) = e3S ① FwT1 ② FQT2 ③ FPT2 ④ T2T1 傳遞函數 下頁詳解 蒸汽流量 旁路空氣流量 乳化物流量 干燥溫度 — 過程控制基礎及應用 — 浙江大學信息學院控制系 25 = 1 GW(S) (+1)(+1)(+1) e2S = 1 GQ(S) (100S+1) = 1 GP(S) (100S+1)(100S+1) GF(S) = e3S ① FwT1 ② FQT2 ③ FPT2 ④ T2T1 ① 干燥筒傳遞函數：乳化物流量為輸入，干燥溫度為輸出 ②換熱器傳遞函數：旁路空氣流量為輸入，冷熱風混合處的溫度為輸出 ③換熱器傳遞函數：蒸汽流量為輸入，冷熱風混合處的溫度為輸出 ④風管傳遞函數：冷熱風混合處的溫度為輸入，干燥溫度為輸出 實驗測得 — 過程控制基礎及應用 — 浙江大學信息學院控制系 26 方案 1：乳化物流量為控制變量 fW P 1 100S+1 1 100S+1 e3S fQ e2S (+1)(+1)(+1) T 控制器 TC 偏差 設定值 ＋ － 干擾 方案 2：旁路空氣流量 fQ為控制變量 設定值 P 1 100S+1 e3S 100S+1 fQ e2S (+1)3 T 控制器 TC 偏差 ＋ － fW 干擾 方案 3：蒸汽流量 fp為控制變量 e2S (+1)3 1 100S+1 e3S 100S+1 fQ T 控制器 TC 偏差 設定值 ＋ － fW P 乳化物 高位槽 過濾器 1 2 WWW 3 蒸汽 空氣 產品 GQ(S) GP(S) T1 T2 GF(S) — 過程控制基礎及應用 — 浙江大學信息學院控制系 27 比較以上三個方案可知，方案 1控制通道上的容量滯后最小，且只存在 2s的純滯后，方案 2相對于方案 1來說，控制通道上多增加了一個 100S的一階滯后及 3s的純滯后，方案 3相對于方案 2來說，控制通道上又多增加了一個100s的一階滯后，所以，若僅從系統(tǒng)的動態(tài)特性來考慮，應選擇方案 1為最佳，因為采用方案 1可以獲得最好的控制效果，但由于乳化物流量為生產負荷，直接關系到產品的質量，所以乳化物流量不宜作為控制變量，相比之下，選擇方案 2，即旁路空氣流量為控制變量較為合理。 一般說來不宜選擇生產負荷作為控制變量 ， 因為生產負荷直接關系到產品的產量 ， 是不宜經常波動的 。 為使其他干擾對被控變量的影響盡可能小 ，應使干擾通道的放大系數盡可能小 、 時間常數盡可能大 。 ? 控制變量一般應比其他干擾對被控變量的影響更加 靈敏 。 對象穩(wěn)態(tài)性質對控制質量的影響 選擇被控變量 選擇控制變量 處理測量信號 選擇調節(jié)閥 選擇控制規(guī)律 系統(tǒng)投運 參數整定 概述 — 過程控制基礎及應用 — 浙江大學信息學院控制系 16 對象動態(tài)性質對控制質量的影響 控制通道時間常數 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，超調量增大，過渡時間增長 在選擇控制變量構成控制回路時，應盡量避免控制通道純滯后 τ 0的存在，無法避免時應使之盡可能小。 被控變量選擇的一般原則 選擇被控變量 選擇控制變量 處理測量信號 選擇調節(jié)閥 選擇控制規(guī)律 系統(tǒng)投運 參數整定 概述 — 過程控制基礎及應用 — 浙江大學信息學院控制系 12 控制變量與干擾變量 對象特性對控制質量的影響及控制變量的選擇 Q入 T入 X入 QZ F TH 被控變量 TD 影響塔頂溫度的各種輸入示意圖 被控對象 原則上， 在諸多影響被控變量的輸入中選擇一個對被控變量 影響顯著 而且 可控性良好 的輸入作為 控制變量 后，其它所有未被選中的輸入則成了為系統(tǒng)的 干擾變量 。 ? 成本要低 。 ? 靈敏度要高 。 采用直接指標作為被控變量最直接也最有效 。 簡單控制系統(tǒng)的被控變量應避免和其他控制系統(tǒng)的被控變量有關聯(lián) （ 耦合 )關系 。 被控變量應能代表一定的工藝操作指標或能反映工藝操作狀態(tài) ， 一般都是工藝過程中比較重要的變量 。 選擇被控變量 選擇被控變量 選擇控制變量 處理測量信號 選擇調節(jié)閥 選擇控制規(guī)律 系統(tǒng)投運 參數整定 概述 — 過程控制基礎及應用 — 浙江大學信息學院控制系 9 精餾過程示意圖 冷卻水 TD p 進料 Q入 ， X入 ， T入 回流 F 塔底產品 塔頂產品 QZ 蒸汽 TH 苯－二甲苯的 Tx圖 TD ℃ XD% 苯－二甲苯的 Px圖 P MPa XD% 塔頂易揮發(fā)組分純度 XD、塔頂溫度 TD、塔頂壓力 P三者之間的關系為： XD= f (TD， P)，兩個獨立變量?！?過程控制基礎及應用 — 浙江大學信息學院控制系 1 第 7章 簡單控制系統(tǒng) ? 簡單控制系統(tǒng)的結構與組成 ? 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 、 調節(jié)閥選擇 ? 控制規(guī)律的選擇 ? 控制系統(tǒng)的投運與參數整定 這一章主要回答三個問題 ？
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