过程控制-4.5-均匀控制系统..教学文案.ppt

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1、过程控制-4.5-均匀控制系统..解决方法：从工艺角度考虑，在两设备之间加贮槽均匀调节系统条件：必须有储槽；2）缓冲缸的积累量应于流量变化相适应均匀控制系统意义：对于一套控制装置，它借助贮槽的缓冲，将一个变化剧烈的设备变换成一个变化平稳或缓慢的流量，这样的控制规律叫均匀控制系统。均匀控制系统的特点不同于常规的定值控制系统，而对被控变量(CV)与控制变量(MV)都有平稳的要求；为解决CV与MV都希望平稳这一对矛盾，只能要求CV与MV都渐变。均匀控制通常要求在最大干扰下，液位在贮罐的上下限内波动，而流量应在一定范围内平缓渐变。均匀

2、控制指的是控制功能，而不是控制方案。简单均匀控制(1)分析：1）结构上同单回路，动态指标不同2）与定值系统区别：a）定值系统：①L稳定②调节作用强，Ti↓③保主参数Lb）均匀系统：①L、Qo全波动②L、Q缓慢变化，调节弱，有大偏差调节总实现原则：宽比例度，大积分，决不能加微分。(2)比例度选择原则只要液位按照上、下限，依靠控制阀作用，不至于使偏差过大，即：L接近上限，使阀的流量大于输入量，接近下限时使流出量小于流入量。串级均匀控制(1)分析：①结构上同串级②动作过程同串级③具有串级特点（副回路）④无串级的控制精度，主参数变化慢

3、(2)应用：①阀前后压力波动显著②自衡作用显著串级均匀控制双冲量均匀控制双冲量均匀控制(1)分析：①冲量：指引入控制系统中的测量信号而言。②由两个参数之差为被控变量组成均匀系统③与串级相比，用一个加法器代替主控制器(2)具体动作过程：1)加法器运算公式：Po=PL-PQ+PSPS为偏置信号2)稳态时：Po=Pr阀门有一个开度3)调节过程：①Lo→L1↑→PL↑→Po↑→V↑→Qo↑→L1↓②V↑→Qo↑→PQ↑→Po↓→V↓（总的流量也增加）③当Po=Pr时，阀又处于新的开度（L→L2，Qo→Q2）(3)特点：①用减法器代替

4、调节器②结构简单，性能好③参数整定方便均匀控制系统的分析假设流量回路调节迅速，对液位对象而言其动态滞后可忽略；并不考虑液位测量滞后。则广义对象特性可表示成A为塔底截面积均匀控制系统的分析(续)假设液位测量范围为Hmax，进出流量的测量范围均为Qmax，则广义对象特性可表示成其中h(t)、qi(t)、qo(t)分别为液位与进出流量的归一化值。均匀控制系统的分析(续)对于纯比例控制器Gc=Kc，可得到的闭环特性为：纯比例均匀控制系统的特点可实现进出物料的自动平衡；当物料的平均停留时间Th一定时，控制器增益Kc的减少可使出料更加平缓

5、，但使液位的波动范围与余差同时增大；为减少液位的调节余差，主控制器需要引入少量的积分作用。算法选型及参数整定调节器2：PI型（参数整定参见比值调节系统参数整定方法）P型很小比例度调节器1：P型基于允许液位有一定范围的变化，在工艺允许情况下，尽量增大这个偏差以充分利用塔釜容积，使排出量得到最大的平稳。均匀调节系统塔釜LIC1FIC2V1管道FT2LT1如果工艺上要求把液位保持较准，则利用PI型，这样塔釜液位不会因同向干扰连续作用下的积累而超过它的上下限，但流量的平稳性就要差一些。对于这种调节器的经验整定方法，是根据容槽的停留时间

6、来确定整定参数的大致数字。选用整定参数如下表：PI型停留时间(分)比例带(%)积分时间(分)说明：参数整定并不很严格，可以根据具体情况适当调整。如果要流量的平稳性好一点，可以加大液位调节器的比例带和积分时间来限制排出量的变化速度。如果要液位更平稳一些，则PI采用较小的一组参数。均匀调节系统均匀控制系统的PID参数整定对于串级均匀控制系统的副调节器，应选择PI规律，按单回路工程整定法确定其PI参数。对于主调节器，一般应选择纯比例规律，即积分时间足够大。通过调整增益Kc以使出料尽可能地平缓，而同时确保液位不超出允许范围。有时为减少

7、液位的调节余差，可引入少量的积分作用，但积分时间应大于纯比例控制下系统对于主要扰动的恢复时间。当液位测量噪声较大时，为避免出料流量的同频率波动，可对液位测量信号进行低通滤波。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢