导图社区 复杂控制系统
主要内容来自于环境工程专业《化工仪表及自动化》这门课,希望对您有帮助!!!复杂控制系统就是在单回路控制系统的基础上,再增加计算环节,控制环节或者其他环节的控制系统。
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主要内容来自于环境工程专业《化工仪表及自动化》这门课,希望对您有帮助!!!所谓简单控制系统,通常是指由一个测量元件(或变送器)一个控制器、一个控制阀和一个对象所构成的单闭环控制系统,因此也称为单回路控制系统。简单控制系统的结构比较简单,所需的自动化装置数量少,投资低,操作维护也比较方便,而且在一般情况下,都能满足控制质量的要求。因此,这种控制系统在工业生产过程中得到了广泛的应用。
主要内容来自于环境工程专业《化工仪表及自动化》这门课,希望对您有帮助!!!检测仪表是能确定所感受的被测变量大小的仪表。它可以是传感器、变送器和自身兼有检出元件和显示装置的仪表。传感器件是能接受被测信息,并按一定规律将其转换成同种或别种性质的输出变量的仪表。
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复杂控制系统
串级控制系统
含义:当对象的滞后较大干扰比较剧烈频繁时采用简单控制系统往往控制质量较差,满足不了工艺上的要求,这时可考虑采用串级控制系统
主变量:是工艺控制指标在串级控制系统中起主导作用的被控变量
副变量:串级控制系统中为了稳定主变量或因某种需要而引入的辅助变量
主对象:为主变量表征其特性的生产设备
副对象:为副变量表征其特性的工艺生产设备
主控制器:主变量的的测量值与给定值而工作其输出作为副变量给定值的那个控制器称为主控制器
副控制器:其给定值来自主控制器的输出并按副变量的测量值给定值的偏差而工作的那个控制器称为副控制器
主回路:由主变量的测量变送装置主副控制器执行器和主副对象构成的外回路亦称外环或主环
副回路:由副变量的测量变送装置副控制器执行器和副对象所构成的内回路亦称内环或副环
串级控制系统中副回路的确定
主副变量间有一定的内在联系
要使系统的主要干扰被包围在副回路内
在可能的情况下应使副环包围更多的次要干扰
副变量的选择应考虑到主副对象时间常数的匹配以防“共振”的发生
当对象具有较大的纯滞后而影响控制质量时在选择副变量时应使副环尽量少包括纯滞后或不包含纯滞后
串级控制系统工作过程
干扰进入副回路
干扰作用于主对象
干扰同时作用于副回路和主对象
串级控制系统的特点
在系统结构上串级控制系统有2个闭合回路主回路和副回路有2个按主控制器和副控制器有2个测量变送器分别测量主变量、副变量
在串级控制系统中有2个变量、主变量和副变量
在系统特性上串级控制系统由于副回路的引入改善了对象的特性,在控制过程加快具有超前控制的作用,从而有效克服滞后,提高了控制质量
串级控制系统由于增加了副回路,因此具有一定的自适应能力可用于负荷和操作条件有较大变化的场合
适用条件:对象的滞后和时间常数很大,干扰作用强而频繁,负荷变化大,采用串级控制系统
主副控制器控制规律正反作用的选择
控制规律的选择
主控制器用比例积分控制规律
副控制器一般采用比例控制规律
控制器正反作用选择
串级控制系统中的副控制器作用方向的选择
串级控制系统中主控制器作用方向的选择
当工艺过程的主要控制阀由气开改为气关或由气关改为气开时只要改变副控制器的正反作用
均匀控制系统
目的
两个变量在控制过程中都应该是变化的且变化是缓慢的
前后互相联系又互相矛盾值的两个变量应保持所在允许的范围内波动
均匀控制
原则:大比例度,大积分时间,绝对不能加微分作用 为防止液体超出规定范围则引入积分作用这时比例一般大于100/积分时间时回也不得放大一些至于微分作用是和均匀控制的目的背道而驰的故不采用
串级均匀控制
参数的稳定方法也与一般的不同一般控制系统的比例度和积分时间是由大到小进行调整的,均匀控制系统的由小到大进行调整串级均匀控制系统的主副控制器一般都采用纯比例作用
比值控制系统
开环比值控制系统(适用于副流量平稳且比值要求不高的场合)
单闭环比值控制系统
优点 它不但能实现副流量跟随主流量的变化而变化而且还可以克服副流量本身干扰比值而构成的
结构形式较简单,实施起来比较方便,广泛的应用
保持物料比值一定由于流量是不受控制的当主流量变化时物料也跟着变化
双闭环比值控制系统
优点:提高负荷比较方便只要缓慢地改变主流量控制器是给定值,可以提降主流量,副流量也可自动跟提降保持两者比值不变
变比值控制系统
主从动量的确定
生产过程中主要物料的流量为主动量,次要物料的流量为从动量
两料中有一个物料的量为可测但不可控时则应选不可控的物料流量为主动量另一个可控的物料为从动量
控制方案的实施
选择性控制系统
产生积分饱和的条件
控制器具有积分作用
控制器处于开环工作状态其输出没有被送往执行器
控制器的输入偏差信号长期存在
抗积分饱和的措施
限幅法
积分切除法
定义:一台控制器的输出可以同时控制两台甚至两台以上的控制阀,在这里控制器的输出信号被分割成若干个信号范围段,由每一段信号去控制一台控制阀由于是分段控制故取各为分程控制系统
分程控制系统
分程控制的应用场合
用于扩大控制阀的可调范围,改善控制品质
用于控制两种不同的介质以满足工艺生产的要求
用作生产安全的防护措施
分程控制中的几个问题
控制阀流量特征要正确选择
大小阀并联时大阀的泄露量不可忽视否则就不能充分发挥扩大可调范围的作用
分程控制系统本质上是阀单控制系统