串級(jí)控制系統(tǒng)與比值控制系統(tǒng)-在線瀏覽
2025-07-14 17:49本頁面
【正文】 +?而對(duì)于動(dòng)態(tài)滯后較小的副回路，有 1222 ??mpvc GGGG239。 設(shè)副回路中各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為 STKKSGKSGKSGSTKSGPPVVCCPPP39。)KKKK1ST1KKKK1KKK ( S )GSGSGSG1SGSGSGSRSYSG)(。)(。 （ 3）對(duì)負(fù)荷或操作條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力 對(duì)于內(nèi)環(huán)等效對(duì)象的增益 2222239。2 1 mp KK ?結(jié)論：當(dāng)副回路增益足夠大時(shí)，使主回路的特性基本上 和副對(duì)象、調(diào)節(jié)閥的增益無關(guān)（系統(tǒng)的“魯棒性”強(qiáng)）。 串級(jí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施中的幾個(gè)問題 考慮的問題 : 副回路的設(shè)計(jì) , 副參數(shù)的選擇 . 主副回路之間的關(guān)系 , 兩個(gè)調(diào)節(jié)器可能產(chǎn)生的問題 . 一 副回路的設(shè)計(jì) 副回路的設(shè)計(jì)主要是如何選擇副參數(shù)．其設(shè)計(jì)原則為： ?副參數(shù)的選擇應(yīng)使副對(duì)象的時(shí)間常數(shù)比主對(duì)象的時(shí)間常數(shù)小，調(diào)節(jié)通道短，反應(yīng)靈敏； ?副回路應(yīng)包含被控對(duì)象所受到的主要干擾； ?盡可能將帶有非線性或時(shí)變特性的環(huán)節(jié)包含于副回路中。 主調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)閥 夾套 槽壁 反應(yīng)槽 溫度測量 D2 D1 θ1r 副調(diào)節(jié)器 溫度測量 θ2r θ2 θ1 － － 反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng) 串級(jí)系統(tǒng)副參數(shù)的選擇舉例 精餾塔提餾段溫度控制的不同串級(jí)方案 串級(jí)系統(tǒng)副參數(shù)的選擇舉例 副回路的快速性與副回路所能包括的擾動(dòng)范圍之間的矛盾 （ 1）副參數(shù)為加熱蒸汽（作用線 1） 主調(diào) 節(jié)器 調(diào)節(jié) 閥 蒸汽管 路系統(tǒng) 再沸 器 塔底 溫度測量 D2 θr θ D1 副調(diào) 節(jié)器 流量測量 Qr Q － － 控制方案 1方框圖 分析 ：可保持加熱量穩(wěn)定，它只能快速消除因蒸汽汽源壓力或冷凝壓力變化引起的擾動(dòng)。 主調(diào) 節(jié)器 調(diào)節(jié) 閥 蒸汽管 路系統(tǒng) 再沸 器 塔底 溫度測量 D2 θr θ D1 副調(diào) 節(jié)器 流量測量 Qr Q － － 控制方案 2方框圖 P （ 2）副參數(shù)為調(diào)節(jié)閥后的蒸汽壓力（作用線 2）： 分析： 把加熱蒸汽側(cè)的擾動(dòng)完全包括在副環(huán)之內(nèi)，與 1相比，副環(huán)中包括了更大的時(shí)間常數(shù)，有助于改善主環(huán)的調(diào)節(jié)性能。 二、 主 ,副回路工作頻率的選擇 目的：避免副環(huán)進(jìn)入高增益區(qū)，避免產(chǎn)生串級(jí)共振現(xiàn)象 . 共振現(xiàn)象 ：如果主回路的工作頻率接近副回路的諧振頻率，則副回路將呈現(xiàn)出很高的增益和較大的相位滯后，這時(shí)反過來將嚴(yán)重影響主回路的穩(wěn)定性，從而使主副參數(shù)長時(shí)間地大幅度地波動(dòng)的現(xiàn)象。 若主副調(diào)節(jié)器均有積分作用，積分飽和比單回路系統(tǒng)更嚴(yán)重。 ＋－y1 s p( t )uKCe ( t )＋＋11++sTAsTDDD11+sTI串級(jí)系統(tǒng)主控制器防積分飽和連接方法ym 2( t )ym 1( t )串級(jí)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器正反作用方式的選擇 1) 根據(jù)工藝安全要求，選擇調(diào)節(jié)閥的氣開，氣關(guān)形式 2) 將副回路當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的閉回路，按照使副環(huán)形成一個(gè)負(fù)反饋的原 則確定副調(diào)節(jié)器的正反作用方式 3) 將整個(gè)副回路當(dāng)作主回路的一個(gè)環(huán)節(jié) , 其作用方式總為正 . 再來確定 主調(diào)節(jié)器的作用方式 . y 主調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)閥 副對(duì)象 主對(duì)象 主變送器 r 副調(diào)節(jié)器 副變送器 － － 總為 調(diào)節(jié)器的選型和整定方法 副調(diào)節(jié)器： 副調(diào)節(jié)器常選擇 P或 PI控制律 原因：消除副回路內(nèi)的二次擾動(dòng)，快速性，不要求無差一般選 P調(diào)節(jié)器，當(dāng)主副環(huán)頻率相差很大，可選 PI調(diào)節(jié)器。因而對(duì)于主參數(shù)為溫度的串級(jí)系統(tǒng)，主調(diào)節(jié)器必須加入較強(qiáng)的積分作用（除主參數(shù)為液位的串級(jí)均勻控制系統(tǒng)以外）。 二、串級(jí)控制系統(tǒng)的整定 逐步逼近法 (比較費(fèi)時(shí) ) 它是一種依次整定副環(huán)，主環(huán)，然后循環(huán)進(jìn)行，逐步接近主，副環(huán)的最佳整定的一種方法．其步驟為： ① 首先整定副環(huán) . 斷開主環(huán) ,按單回路整定副環(huán) ,求取副調(diào)節(jié)器的整定參數(shù) . ② 整定主環(huán) ．整定好的副環(huán)作為主環(huán)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，按單回路方法整定 主環(huán)，得到主調(diào)節(jié)器整定參數(shù)． ③ 再次整定副環(huán) 。主副環(huán)
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