(66)--4.1.1串级控制系统基本原理、结构和性能分析.ppt

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1、单击此处编辑母版标题样式过程控制工程“Process Control Engineering”第四章 常用复杂控制系统单击此处编辑母版标题样式本章目录CONTENS1串级控制系统2均匀控制系统3前馈控制系统4比值控制系统5分程控制系统6选择性控制系统7双重控制系统8根据模型计算的控制系统单击此处编辑母版标题样式4.1 串级控制系统2设计和工程应用中的问题1基本原理、结构和性能分析3参数整定和系统投运4设计示例单击此处编辑母版标题样式4.1.1 基本原理、结构和性能分析 由两个或两个以上控制器串联连接，一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值，这类控制系统称为串级控制系统。基本概念单击此处编辑母

2、版标题样式影响加热炉出口温度的因素（1）被加热物料的流量和初温变化 f1(t)（2）燃料热值的变化、压力波动、流量变化f2(t)（3）烟囱抽力的变化f3(t)(t)t)f3(t)f1(t)f2(t)示例分析4.1.1 基本原理、结构和性能分析单击此处编辑母版标题样式方案一出口温度定值控制被控变量：炉出口温度控制变量：燃料流量控 制 阀：气开阀特点：对所有扰动可以克服特点：对所有扰动可以克服控制通道的时间常数和容量滞后大，克服扰动能力差控制通道的时间常数和容量滞后大，克服扰动能力差f3(t)f1(t)f2(t)4.1.1 基本原理、结构和性能分析单击此处编辑母版标题样式方案二炉膛温度定值控制被控

3、变量：炉膛温度控制变量：燃料流量控 制 阀：气开阀特点：控制通道的时间常数较小，对扰动特点：控制通道的时间常数较小，对扰动f2(t)f2(t)，f3(t)f3(t)可可以及时克服，对以及时克服，对f1(t)f1(t)不能及时克服。不能及时克服。f3(t)f1(t)f2(t)4.1.1 基本原理、结构和性能分析单击此处编辑母版标题样式加热炉温度加热炉温度串级控制系统串级控制系统原理图原理图方案三出口温度与炉温串级控制主被控变量：出口温度副被控变量：炉膛温度控制变量：燃料流量控 制 阀：气开阀 物物 料料 炉膛炉膛 控制阀控制阀 炉膛温度炉膛温度 控制器控制器 出口温度出口温度 控制器控制器炉膛温

4、度检测变送炉膛温度检测变送出口温度检测变送出口温度检测变送4.1.1 基本原理、结构和性能分析单击此处编辑母版标题样式主对象主对象副对象副对象控制阀控制阀副控制器副控制器主控制器主控制器副变送器副变送器主变送器主变送器副回路副回路主回路主回路结构框图和术语4.1.1 基本原理、结构和性能分析单击此处编辑母版标题样式结构特点l 两个或两个以上的控制器串联连接，一个控制器输出是另一个控制器的设定值；l 由两个或两个以上的控制器，它们有各自测量输入（相应数量的检测变送器）和一个执行器组成；l 主控制回路是定值控制系统。其设定值是独立的；l副控制回路对主控制器输出而言，是随动控制系统，其设定值随主控制器输出变化；对进入副回路的扰动而言，是定值控制系统4.1.1 基本原理、结构和性能分析单击此处编辑母版标题样式4.1.1 基本原理、结构和性能分析性能分析l能迅速克服进入副回路扰动的影响l改善主控制器Gc2的广义对象特性，提高工作频率l自适应能力增强l能够更精确控制操纵变量的流量l实现更灵活的操作方式