单回路反馈控制系统.ppt

1口径大小23直接决定介质流过的能力6口径过小，正常流量时阀门处于大的开度，阀的特性也不好。5口径过大，正常流量时阀门处于小的开度，阀的特性不好；4通过计算阀的流通能力，并且保证具有一定的余量，具有较宽的可控范围。1.4控制阀的选择1.4控制阀的选择开闭形式●●气动控制阀：●电动控制阀：一般均为电开式（电机带动阀门）气开式—输入气压信号（来自控制器）增大，阀的开度增大；气闭式—输入气压信号（来自控制器）增大，阀的开度减小；1.4控制阀的选择控制阀的气开、闭形式的选择原则：●（1）安全角度：即当出现意外事故时，如气源中断，或电源中断，此时输入控制阀的气压信号最小，这时，考虑到工艺设备的安全性，必须使阀门全闭（气开式）或阀门全开（气闭式）如：锅炉燃气控制阀——气开式（2）质量角度：出现以外事故，考虑产品质量（3）消耗角度：原料、成品及动力消耗（4）介质特点：特殊介质，考虑气结晶、蒸发等因素具体工艺过程，对控制阀开闭有要求的场合，要区分主次因素（安全第一），对控制阀开闭没有要求时，可以任选流量特性流量特性：指流体通过阀门的相对流量和阀门相对开度之间的关系Q/Qmax=f(L/Lmax)Q/Qmax相对流量f(L/Lmax)相对开度1.4控制阀的选择1.4控制阀的选择流量特性●目前控制阀的特性有三种：线性特性、对数特性（等百分比特性）、快开特性L/LmaxF/Fmax1.4控制阀的选择一般的，生产负荷变化→对象特性发生变化如，热交换器：负荷（被加热的流体）增大：通过热交换器的时间缩短，纯滞后减小；特性改变流速增大，传热效果变好控制系统投运时，已经整定好了PID参数，一旦对象特性发生变化时，原来好的PID参数就变得不好了流量特性●●什么时候选择非线性特性？1.4控制阀的选择（1）选择自整定调节器，代价大（2）通过控制阀的特性选择进行弥补?K∝1/K0G0如对象负荷静态部分K0与控制阀流量F成反比，对象负荷动态部分G0与控制阀流量F成正比，控制阀特性取线性；P15表1-1控制阀流量特性的选择课本P15分析的例子P16表1-2控制阀流量特性经验选择流量特性●解决办法：1.4控制阀的选择结构形式●直通单座、直通双座、角阀、高压阀、蝶阀、隔膜阀、三通阀适用于不同工艺场合表1-4ABC1.4控制阀的选择阀门定位器提高控制阀控制精度，准确定位；功率放大；可改变控制阀流量特性；可实现分程控制作用：控制阀的辅助装置接受控制器信号，输出控制控制阀单回路反馈控制系统1.1单回路系统的结构组成1.2被控变量的选择1.3对象特性对控制质量的影响及操纵变量的选择1.4控制阀的选择1.5测量、传送滞后对控制质量的影响及其克服办法1.6控制器参数对系统控制质量的影响及控制规律的选择1.7系统的关联及其消除方法1.8单回路系统的投运和整定 实验：单回路控制系统连接、投运和整定、质量研究第1章1.5测量及传送滞后的影响及消除方法测量滞后的影响容量滞后：由于测量元件具有一定的时间常数，一阶惯性环节理论上讲，只有当过渡时间无限长时，输出才能达到稳态（等于工艺参数值）。因此，测量变送的输出一般小于工艺参数实际值，不利于系统控制测量变送装置的容量滞后对控制系统不利。1.5测量及传送滞后的影响及消除方法测量滞后的影响纯滞后：参数变化信号传递到测量点需要一定的时间使得广义对象中含有纯滞后环节，不利于控制，要尽量克服1.5测量及传送滞后的影响及消除方法传递滞后的影响测量信号传送滞后：变送器→控制室控制信号传送滞后：控制室→控制阀生产现场与控制室有较长的一段距离，对于气动信号的传递，就会产生信号的传送滞后。一般比较小，对于电信号，可以忽略。1.5测量及传送滞后的影响及消除方法克服滞后的办法测量滞后：选择快速反应的测量元件，以减小时间常数选择合适的测量点，以减小纯滞后使用微分单元，以克服容量滞后微分环节起到超前作用，参考书上的推导，在分子上多了一个零点，对给定值的变化起到快速跟踪作用。但是，微分环节会使得系统稳定性变差，因此，要合理使用。1.5测量及传送滞后的影响及消除方法克服滞后的办法传送滞后：一般，气动仪表容易产生传送