第6章复杂控制系统的设计.ppt

□6.1串级控制系统的工程设计 ;串级控制系统 前馈控制系统 大滞后控制系统 比值控制系统 选择控制系统 分程控制系统 多变量控制系统 ;6.1串级控制系统的工程设计 ;蒸汽;流量控 制器TC2 ;3 串级控制系统的工作过程;4 串级控制系统的特点及应用范围 ;5 串级控制系统主、副回路的设计;6 主副控制器控制规律的选择;7 主副控制器正、反作用的选择;8 主副控制器参数的工程整定; 一步整定法：即根据经验先将副控制器一次放好，不再变动，然后按一般单回路控制系统的整定方法直接整定主控制器参数。 ; 6.2 前馈控制系统的工程设计 ;D1，……，Dn为可测扰动；u，y分别为被控对象的操作变量与受控变量。; 前馈控制比反馈控制及时，并且不受系统滞后大小的限制。 前馈控制属于开环控制 前馈控制规律与对象特性密切相关 一种前馈作用只能克服一种干扰 ;1）静态前馈控制系统;2）动态前馈控制系统;3）前馈-反馈控制系统;4）前馈-串级控制系统;3 前馈控制的应用场合; 6.3 大滞后补偿控制系统;1）Smith预估补偿器数学模型;1. 均匀控制系统;1、表征前后供求矛盾的两个变量在控制过程中都应该是缓慢变化的。 ;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，CV在上下限内波动，而MV应在一定范围内平缓渐变。 均匀控制指的是控制功能，而不是控制方案。因为就系统的结构来看，有时象简单控制系统，有时象串级控制系统。所以要识别控制方案是否起均匀控制作用，应从控制的目的进行确定。 ;单回路均匀控制系统; ;2. 比值控制系统;2) 比值控制方案;(2)单闭环比值控制系统;(3)双闭环比值控制系统;(4)变比值控制系统;3）比值系数的计算：;转换成仪表信号间的比例系数K’：;3 分程控制系统;A阀;3) 分程控制应用;(2)用于控制两种不同的介质 ;(3)用作安全生产的保护措施 ;4) 应用中应注意的几个问题 ;4 选择性控制系统;(1)开关型选择控制系统;(2)连续型选择控制系统;(3)混合型选择控制系统;积分饱和及抗积分饱和措施;防止积分饱和的方法： (1)限幅法 这种方法是通过一些专门的技术措施对积分反馈信号加以限制，从而使控制器输出信号被限制在工作信号范围之内。 (2)积分切除法 这种方法是当控制器处于开环工作状态时，将控制器的积分作用切除掉，这样就不会使控制器输出一直增大到最大值或一直减小到最小值，不会产生积分饱和。 ;5 多冲量控制系统;双冲量液位控制系统;三冲量液位控制系统;影响锅炉汽包液位的因素还包括供水压力的变化。当供水压力变化时，会引起供水流量变化，进而引起汽包液位的变化。双冲量控制系统对这种干扰的克服是比较迟缓的。它要等到汽包液位变化以后再由液位控制器来调整，使进水阀开大或关小。所以，当供水压力扰动比较频繁时，双冲量液位控制系统的控制质量较差，这时可采用三冲量液位控制系统。