《過程控制工程》教學(xué)PPT課件

《過程控制工程》教學(xué)PPT課件,過程控制工程,過程,控制工程,教學(xué),PPT,課件 過程控制工程過程控制工程華華 東東 理理 工工 大大 學(xué)學(xué)國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -2-簡單控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng) 單回路控制單回路控制 SISO 最基本、最廣泛（最基本、最廣泛（85%）復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) 在簡單控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加計(jì)算環(huán)節(jié)、控制環(huán)節(jié)或其在簡單控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加計(jì)算環(huán)節(jié)、控制環(huán)節(jié)或其他環(huán)節(jié)的系統(tǒng)。他環(huán)節(jié)的系統(tǒng)。SISO 串級(jí)、前饋、比值、均勻、分程、選擇、雙重控制等串級(jí)、前饋、比值、均勻、分程、選擇、雙重控制等（1015%）國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -3-第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng)主要內(nèi)容3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)3.4 前饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)3.5 選擇性控制系統(tǒng)選擇性控制系統(tǒng)3.6 分程控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)3.7 雙重控制系統(tǒng)雙重控制系統(tǒng)國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -4-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.1.1 串級(jí)控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu)串級(jí)控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu) 串級(jí)控制系統(tǒng)：串級(jí)控制系統(tǒng)：采用不止一個(gè)控制器，而且控制器采用不止一個(gè)控制器，而且控制器間相互間相互串接，一個(gè)控制器的輸出作為另一個(gè)控制器的設(shè)定值的系串接，一個(gè)控制器的輸出作為另一個(gè)控制器的設(shè)定值的系統(tǒng)。統(tǒng)。被控變量被控變量加熱加熱爐出口溫度爐出口溫度燃料氣壓力擾燃料氣壓力擾動(dòng)時(shí)？動(dòng)時(shí)？國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -5-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.1.1 串級(jí)控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu)串級(jí)控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu) 串級(jí)控制系統(tǒng)：串級(jí)控制系統(tǒng)：采用不止一個(gè)控制器，而且控制器間相互采用不止一個(gè)控制器，而且控制器間相互串接，一個(gè)控制器的輸出作為另一個(gè)控制器的設(shè)定值的系串接，一個(gè)控制器的輸出作為另一個(gè)控制器的設(shè)定值的系統(tǒng)。統(tǒng)。加熱爐出口溫度加熱爐出口溫度進(jìn)料負(fù)荷擾動(dòng)進(jìn)料負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)？時(shí)？國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -6-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.1.1 串級(jí)控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu)串級(jí)控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu) 串級(jí)控制系統(tǒng)：串級(jí)控制系統(tǒng)：采用不止一個(gè)控制器，而且控制器間相互采用不止一個(gè)控制器，而且控制器間相互串接，一個(gè)控制器的輸出作為另一個(gè)控制器的設(shè)定值的系串接，一個(gè)控制器的輸出作為另一個(gè)控制器的設(shè)定值的系統(tǒng)。統(tǒng)。被控變量被控變量加熱加熱爐出口溫度爐出口溫度進(jìn)料負(fù)荷擾動(dòng)進(jìn)料負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)？時(shí)？燃料氣壓力擾燃料氣壓力擾動(dòng)時(shí)？動(dòng)時(shí)？國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -7-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)的框圖串級(jí)控制系統(tǒng)的框圖主被控變量主被控變量副被控變量副被控變量副控制器副控制器主控制器主控制器副被控對象副被控對象主被控對象主被控對象副控制回路副控制回路主控制回路主控制回路國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -8-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)的框圖串級(jí)控制系統(tǒng)的框圖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1 1）主控制器的輸出是副控制器的設(shè)定；）主控制器的輸出是副控制器的設(shè)定；2 2）由兩個(gè)控制器、兩個(gè)檢測變送器、一個(gè)執(zhí)行器組成；）由兩個(gè)控制器、兩個(gè)檢測變送器、一個(gè)執(zhí)行器組成；3 3）主回路是定值控制系統(tǒng)，副回路是隨動(dòng)控制系統(tǒng)。）主回路是定值控制系統(tǒng)，副回路是隨動(dòng)控制系統(tǒng)。主被控變量主被控變量副被控變量副被控變量副控制器副控制器主控制器主控制器副被控對象副被控對象主被控對象主被控對象副控制回路副控制回路主控制回路主控制回路國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -9-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -10-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.1.2 串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)1.能迅速克服進(jìn)入副回路擾動(dòng)的影響能迅速克服進(jìn)入副回路擾動(dòng)的影響 對于進(jìn)入副回路的擾動(dòng)：副回路粗調(diào)、主回路細(xì)調(diào)對于進(jìn)入副回路的擾動(dòng)：副回路粗調(diào)、主回路細(xì)調(diào)燃料氣燃料氣壓力擾壓力擾動(dòng)時(shí)動(dòng)時(shí)定性分析定性分析國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -11-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.1.2 串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)1.能迅速克服進(jìn)入副回路擾動(dòng)的影響能迅速克服進(jìn)入副回路擾動(dòng)的影響 定量分析定量分析國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -12-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.1.2 串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)1.能迅速克服進(jìn)入副回路擾動(dòng)的影響能迅速克服進(jìn)入副回路擾動(dòng)的影響 國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -13-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)定量分析定量分析串級(jí)串級(jí)控制中副環(huán)擾動(dòng)通道傳遞函數(shù)控制中副環(huán)擾動(dòng)通道傳遞函數(shù)單回路單回路控制中副環(huán)擾動(dòng)通道的傳遞函數(shù)控制中副環(huán)擾動(dòng)通道的傳遞函數(shù) 可見，串級(jí)控制系統(tǒng)中進(jìn)入副環(huán)擾動(dòng)的等效擾動(dòng)小于單回路控制系可見，串級(jí)控制系統(tǒng)中進(jìn)入副環(huán)擾動(dòng)的等效擾動(dòng)小于單回路控制系統(tǒng)中進(jìn)入副環(huán)擾動(dòng)。靜態(tài)時(shí)，表現(xiàn)為為統(tǒng)中進(jìn)入副環(huán)擾動(dòng)。靜態(tài)時(shí)，表現(xiàn)為為 倍。倍。串級(jí)控制使系統(tǒng)的最大偏差、余差減小。串級(jí)控制使系統(tǒng)的最大偏差、余差減小。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -14-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)2.串級(jí)控制系統(tǒng)由于副回路的存在，改善了對象特性，提高串級(jí)控制系統(tǒng)由于副回路的存在，改善了對象特性，提高了工作頻率。了工作頻率。低低頻時(shí)頻時(shí)，副回路幅，副回路幅值值近似近似為為1，相位差近似，相位差近似為為0，可近似，可近似為為1：1環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)。定性分析定性分析國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -15-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)2.串級(jí)控制系統(tǒng)由于副回路的存在，改善了對象特性，提高了串級(jí)控制系統(tǒng)由于副回路的存在，改善了對象特性，提高了工作頻率。工作頻率。假設(shè)：假設(shè)：串級(jí)控制系統(tǒng)的工作頻率串級(jí)控制系統(tǒng)的工作頻率大于單回路的工作頻率，可縮大于單回路的工作頻率，可縮短操作周期和回復(fù)時(shí)間。短操作周期和回復(fù)時(shí)間。定量分析定量分析國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -16-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.串級(jí)控制系統(tǒng)具有更好的適應(yīng)性串級(jí)控制系統(tǒng)具有更好的適應(yīng)性容許副回路內(nèi)各環(huán)節(jié)特性在一定范圍內(nèi)變化而不影響整個(gè)系統(tǒng)的控制容許副回路內(nèi)各環(huán)節(jié)特性在一定范圍內(nèi)變化而不影響整個(gè)系統(tǒng)的控制品質(zhì)；可減少控制閥流量特性不合適帶來的效應(yīng)。品質(zhì)；可減少控制閥流量特性不合適帶來的效應(yīng)。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -17-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)4.更精確地控制操縱變量的流量更精確地控制操縱變量的流量克服控制閥回差、閥前壓力波克服控制閥回差、閥前壓力波動(dòng)等干擾。動(dòng)等干擾。5.實(shí)現(xiàn)更靈活的操作方式實(shí)現(xiàn)更靈活的操作方式當(dāng)某些部件發(fā)生故障時(shí)，可以當(dāng)某些部件發(fā)生故障時(shí)，可以靈活切換，實(shí)現(xiàn)串級(jí)、副控等靈活切換，實(shí)現(xiàn)串級(jí)、副控等不同控制方式。不同控制方式。A/M國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -18-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.1.3 串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.主、副回路的主、副回路的設(shè)計(jì) 主回路主回路 主被控主被控變量的量的選擇和主回路的和主回路的設(shè)計(jì)，仍可用，仍可用簡單控制系控制系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)原原則進(jìn)行。行。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -19-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.1.3 串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.主、副回路的主、副回路的設(shè)計(jì) 副回路副回路1)副回路副回路應(yīng)盡量包含生盡量包含生產(chǎn)過程中主要的、程中主要的、變化化劇烈的、烈的、頻繁和繁和幅度大的幅度大的擾動(dòng)，并力求包含盡可能多的，并力求包含盡可能多的擾動(dòng)。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -20-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)2）設(shè)計(jì)副回路應(yīng)注意工藝上的合理性。）設(shè)計(jì)副回路應(yīng)注意工藝上的合理性。切實(shí)可行，容易實(shí)現(xiàn)切實(shí)可行，容易實(shí)現(xiàn)3）設(shè)計(jì)副回路應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性。）設(shè)計(jì)副回路應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性。4）主、副對象的時(shí)間常數(shù)匹配。）主、副對象的時(shí)間常數(shù)匹配。主、副回路工作頻率錯(cuò)開，一般選主、副回路工作頻率錯(cuò)開，一般選T副副與與T主主之比在之比在3：10為宜，防止為宜，防止“共共振振”現(xiàn)象。現(xiàn)象。如果發(fā)生如果發(fā)生“共振共振”，可調(diào)整主、副控制器參數(shù)。，可調(diào)整主、副控制器參數(shù)。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -21-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)例子：例子：被冷卻氣體的被冷卻氣體的出口溫度出口溫度是是主被控變量主被控變量。（a）以以氨蒸發(fā)器液位氨蒸發(fā)器液位為為副被控變量副被控變量（b）以）以氨蒸發(fā)器蒸發(fā)壓氨蒸發(fā)器蒸發(fā)壓力力為為副被控變量副被控變量。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -22-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng) 被冷卻氣體的被冷卻氣體的出口溫度出口溫度是是主被控變量主被控變量。（a）以）以氨蒸發(fā)器液位氨蒸發(fā)器液位為為副被控變量副被控變量（b）以以氨蒸發(fā)器蒸發(fā)壓氨蒸發(fā)器蒸發(fā)壓力力為為副被控變量副被控變量。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -23-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng) 蒸蒸發(fā)壓力方案（力方案（b）要比）要比調(diào)節(jié)液位方案（液位方案（a）要）要靈敏靈敏。但方案（但方案（b）需要增加一套液位控制系）需要增加一套液位控制系統(tǒng)，投投資大。大。出口溫度控制要求不太高出口溫度控制要求不太高時(shí)，方案（，方案（a）是一個(gè)）是一個(gè)較經(jīng)濟(jì)的方案。的方案。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -24-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)2.串串級(jí)控制系控制系統(tǒng)中主、副控制器的中主、副控制器的選擇 主控制器主控制器定定值控制作用；控制作用；副控制器副控制器對主控制器主控制器輸出起隨出起隨動(dòng)作用，而作用，而對擾動(dòng)起定起定值控制作用；控制作用；國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -25-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)2.串串級(jí)控制系控制系統(tǒng)中主、副控制器的中主、副控制器的選擇干干擾進(jìn)入副入副環(huán)擾動(dòng)為單位位階躍信號(hào)信號(hào)串串級(jí)控制系控制系統(tǒng)余差余差為：當(dāng)主、副控制器都當(dāng)主、副控制器都為P控制控制時(shí)：當(dāng)主、副控制器有一個(gè)有當(dāng)主、副控制器有一個(gè)有積分作用，串分作用，串級(jí)控制系控制系統(tǒng)余差余差為0。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -26-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)2.串串級(jí)控制系控制系統(tǒng)中主、副控制器的中主、副控制器的選擇干干擾進(jìn)入主入主環(huán)擾動(dòng)為單位位階躍信號(hào)信號(hào)串串級(jí)控制系控制系統(tǒng)余差余差為：當(dāng)主控制器當(dāng)主控制器為P控制控制時(shí)：國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -27-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)2.串串級(jí)控制系控制系統(tǒng)中主、副控制器的中主、副控制器的選擇干干擾進(jìn)入主入主環(huán)擾動(dòng)為單位位階躍信號(hào)信號(hào)串串級(jí)控制系控制系統(tǒng)余差余差為：當(dāng)主控制器當(dāng)主控制器為PI控制控制時(shí)：只有主控制器有只有主控制器有積分作用分作用時(shí)，串，串級(jí)控制系控制系統(tǒng)才沒有余差才沒有余差。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -28-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)2.串串級(jí)控制系控制系統(tǒng)中主、副控制器的中主、副控制器的選擇 主控制主控制變量的要求無余差，副被控量的要求無余差，副被控變量卻允量卻允許在一在一定范定范圍內(nèi)內(nèi)變動(dòng)。主控制器采用主控制器采用PI控制控制規(guī)律律時(shí)，才能保，才能保證擾動(dòng)作用下作用下系系統(tǒng)無余差。無余差。PIPIDPPI國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -29-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.主、副控制器正、反作用的主、副控制器正、反作用的選擇 先副后主先副后主1）根據(jù)副回路根據(jù)副回路負(fù)反反饋原原則，判斷副控制器的正反作，判斷副控制器的正反作用；用；2）將副回路看作）將副回路看作1：1環(huán)節(jié)，根據(jù)主回路，根據(jù)主回路負(fù)反反饋原原則，判斷主控制器的正反作用。判斷主控制器的正反作用。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -30-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)例子：例子：1控制閥控制閥，從安全角度選擇氣開型，從安全角度選擇氣開型，KV0;副被控對象副被控對象，燃料流量增加，爐膛溫度升高，因此，燃料流量增加，爐膛溫度升高，因此，Kp20;副控制器副控制器，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿足，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿足Kc2KVKP2Km20,因因?yàn)闉镵m20,應(yīng)選擇應(yīng)選擇Kc20,即選擇即選擇反作用反作用控制器；控制器；主被控對象主被控對象，當(dāng)爐膛溫度升高時(shí)，出口溫度升高，因，當(dāng)爐膛溫度升高時(shí)，出口溫度升高，因此，此，Kp10;主控制器主控制器，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿足，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿足Kc1Kp1Km10,因?yàn)橐驗(yàn)镵m10,應(yīng)選擇應(yīng)選擇Kc10,即選擇即選擇反作用反作用控制器?？刂破?。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -31-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)控制閥，控制閥，從安全考慮，選氣關(guān)，從安全考慮，選氣關(guān)，kv為負(fù)；為負(fù)；副被控制對象副被控制對象，冷卻水增加，夾，冷卻水增加，夾套溫度下降，套溫度下降，kp2為負(fù)；為負(fù)；副控制器副控制器，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿足足kc2kv2kp2km2為正，因?yàn)檎?，因km2正，正，應(yīng)選應(yīng)選kc2為正，即選用為正，即選用反作用反作用控制控制器；器；主控制對象主控制對象，當(dāng)夾套溫度升高，當(dāng)夾套溫度升高，反應(yīng)釜溫度升高，反應(yīng)釜溫度升高，kp1為正；為正；主控制器主控制器，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿足足kc1 kp1 km1為正，因?yàn)檎?，因km1為正，為正，應(yīng)選應(yīng)選kc1為正，即選用為正，即選用反作用反作用控制控制器。器。夾套反應(yīng)釜的串級(jí)控制系統(tǒng)夾套反應(yīng)釜的串級(jí)控制系統(tǒng)例子：例子：2國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -32-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)控制閥，控制閥，從安全考慮，選氣開，從安全考慮，選氣開，kv為正；為正；副被控制對象副被控制對象，控制閥開大，蒸，控制閥開大，蒸汽流量增加，汽流量增加，kp2為正；為正；副控制器副控制器，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿足足kc2kv2kp2km2為正，因?yàn)闉檎驗(yàn)閗m2正，正，應(yīng)選應(yīng)選kc2為正，即選用為正，即選用反作用反作用控制控制器；器；主控制對象主控制對象，蒸汽流量升高，提，蒸汽流量升高，提餾段溫度升高，餾段溫度升高，kp1為正；為正；主控制器主控制器，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿足足kc1 kp1 km1為正，因?yàn)檎騥m1為正，為正，應(yīng)選應(yīng)選kc1為正，即選用為正，即選用反作用反作用控制控制器。器。精餾塔提餾段溫度和蒸汽流精餾塔提餾段溫度和蒸汽流量串級(jí)控制系統(tǒng)量串級(jí)控制系統(tǒng)例子：例子：3國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -33-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)控制閥，控制閥，從安全考慮，選氣關(guān)，從安全考慮，選氣關(guān)，kv為負(fù)；為負(fù)；副被控制對象副被控制對象，控制閥開大，給，控制閥開大，給水量增加，水量增加，kp2為正；為正；副控制器副控制器，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿足足kc2kv2kp2km2為正，因?yàn)闉檎?，因?yàn)閗m2正，正，應(yīng)選應(yīng)選kc2為負(fù)，即選用為負(fù)，即選用正作用正作用控制控制器；器；主控制對象主控制對象，給水量增大，鍋爐，給水量增大，鍋爐液位升高，液位升高，kp1為正；為正；主控制器主控制器，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿，為保證負(fù)反饋，應(yīng)滿足足kc1 kp1 km1為正，因?yàn)檎?，因km1為正，為正，應(yīng)選應(yīng)選kc1為正，即選用為正，即選用反作用反作用控制控制器。器。鍋爐液位和給水量串級(jí)控制鍋爐液位和給水量串級(jí)控制系統(tǒng)系統(tǒng)例子：例子：4國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -34-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)4.串級(jí)控制系統(tǒng)的積分飽和及防止積分飽和的措施串級(jí)控制系統(tǒng)的積分飽和及防止積分飽和的措施 串級(jí)控制系統(tǒng)中，當(dāng)副控制器進(jìn)入積分飽和時(shí)，比簡單控制串級(jí)控制系統(tǒng)中，當(dāng)副控制器進(jìn)入積分飽和時(shí)，比簡單控制系統(tǒng)進(jìn)入積分飽和時(shí)更差，調(diào)節(jié)更不及時(shí)。系統(tǒng)進(jìn)入積分飽和時(shí)更差，調(diào)節(jié)更不及時(shí)。開始時(shí)，釜溫低，開始時(shí)，釜溫低，T1C輸輸出上限，飽和，出上限，飽和，T2C設(shè)定上設(shè)定上升，升，T2C輸出上限，閥全關(guān)，輸出上限，閥全關(guān)，使退出積分飽和的時(shí)間更長，使退出積分飽和的時(shí)間更長，控制更不及時(shí)?？刂聘患皶r(shí)。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -35-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)4.串級(jí)控制系統(tǒng)的積分飽和及防止積分飽和的措施串級(jí)控制系統(tǒng)的積分飽和及防止積分飽和的措施 為防止串級(jí)控制系統(tǒng)的積分飽和，可采用為防止串級(jí)控制系統(tǒng)的積分飽和，可采用積分外反饋積分外反饋的方法的方法（將副控制器的測量值（將副控制器的測量值y2作為主控制器的積分外反饋）。作為主控制器的積分外反饋）。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -36-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，Y2(s)=U1(s)穩(wěn)態(tài)時(shí)，主控制器是穩(wěn)態(tài)時(shí)，主控制器是PI作用。動(dòng)態(tài)時(shí)，作用。動(dòng)態(tài)時(shí)，u1的增長不會(huì)超過一的增長不會(huì)超過一定的極限，即不會(huì)發(fā)生積分飽和。定的極限，即不會(huì)發(fā)生積分飽和。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -37-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)5.串級(jí)控制系統(tǒng)副環(huán)測量變送環(huán)節(jié)的非線性串級(jí)控制系統(tǒng)副環(huán)測量變送環(huán)節(jié)的非線性測量變送環(huán)節(jié)采用孔板和差壓變送器時(shí)，測量變送環(huán)節(jié)采用孔板和差壓變送器時(shí)，副回路穩(wěn)態(tài)增益：副回路穩(wěn)態(tài)增益：副環(huán)穩(wěn)態(tài)增益隨副被控變量的增加而減少。副環(huán)穩(wěn)態(tài)增益隨副被控變量的增加而減少。后果后果：當(dāng)流量增大時(shí)，：當(dāng)流量增大時(shí)，K副副(0)減小，主環(huán)控制不靈敏；當(dāng)流量減減小，主環(huán)控制不靈敏；當(dāng)流量減小時(shí)，小時(shí)，K副副(0)增大，使主環(huán)控制振蕩加劇甚至不穩(wěn)定。增大，使主環(huán)控制振蕩加劇甚至不穩(wěn)定。解決解決：采用開方器，或者用非線性控制器進(jìn)行補(bǔ)償。：采用開方器，或者用非線性控制器進(jìn)行補(bǔ)償。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -38-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.1.4 串級(jí)控制系統(tǒng)控制器參數(shù)整定及投運(yùn)串級(jí)控制系統(tǒng)控制器參數(shù)整定及投運(yùn)1.斷開主回路，斷開主回路，閉合副回路，按合副回路，按單回路控制系回路控制系統(tǒng)的整定方法整的整定方法整定副控制器參數(shù)；定副控制器參數(shù)；2.閉合主、副控制回路，副控制器參數(shù)保持，按合主、副控制回路，副控制器參數(shù)保持，按單回路控制系回路控制系統(tǒng)的整定方法整定主控制器參數(shù)；的整定方法整定主控制器參數(shù)；3.再次再次調(diào)整副控制器參數(shù)；整副控制器參數(shù)；4.至此完成一個(gè)循至此完成一個(gè)循環(huán)，如控制品，如控制品質(zhì)未達(dá)到要求，返回步未達(dá)到要求，返回步驟2繼續(xù)。MAAX國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -39-3.1 3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.1.5 串級(jí)控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例串級(jí)控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例 引入輔助沖量后，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并沒有太大的改變，依然是串級(jí)控引入輔助沖量后，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并沒有太大的改變，依然是串級(jí)控制系統(tǒng)，但它卻較好地克服弛放氣流量變化所產(chǎn)生的擾動(dòng)，保證控制系統(tǒng)，但它卻較好地克服弛放氣流量變化所產(chǎn)生的擾動(dòng)，保證控制品質(zhì)。制品質(zhì)。一段轉(zhuǎn)化爐出口溫度與燃料量串級(jí)控制系統(tǒng)國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -40-第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng)主要內(nèi)容3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)3.4 前饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)3.5 選擇性控制系統(tǒng)選擇性控制系統(tǒng)3.6 分程控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)3.7 雙重控制系統(tǒng)雙重控制系統(tǒng)國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -41-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.2.1 基本原理和結(jié)構(gòu)基本原理和結(jié)構(gòu) 基本原理基本原理 控制兩個(gè)物料流量比值的控制系統(tǒng)；控制兩個(gè)物料流量比值的控制系統(tǒng)；一個(gè)物料流量（一個(gè)物料流量（從動(dòng)量從動(dòng)量）跟隨另一各物料流量（）跟隨另一各物料流量（主動(dòng)量主動(dòng)量）變）變化?；?。主動(dòng)量主動(dòng)量F1 ：關(guān)鍵物料，可測不可控，供應(yīng)不足時(shí)影響生產(chǎn)；：關(guān)鍵物料，可測不可控，供應(yīng)不足時(shí)影響生產(chǎn)；從動(dòng)量從動(dòng)量F2：可測且可控，供應(yīng)有余。：可測且可控，供應(yīng)有余?；窘Y(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)分類按結(jié)構(gòu)分類：開環(huán)、閉環(huán)（單閉環(huán)、雙閉環(huán)）；：開環(huán)、閉環(huán)（單閉環(huán)、雙閉環(huán)）；按比值分類按比值分類：定比值、變比值；：定比值、變比值；按實(shí)施方案分類按實(shí)施方案分類：相乘、相除。：相乘、相除。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -42-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)1.開環(huán)比值控制系統(tǒng)開環(huán)比值控制系統(tǒng) 控制質(zhì)量差控制質(zhì)量差國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -43-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)2.單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)相乘方案：相乘方案：把主動(dòng)量的測量值乘把主動(dòng)量的測量值乘以某一系數(shù)后作為從動(dòng)量控制以某一系數(shù)后作為從動(dòng)量控制器的設(shè)定值，是一種器的設(shè)定值，是一種隨動(dòng)隨動(dòng)控制控制系統(tǒng)。系統(tǒng)。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -44-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)相除方案：相除方案：把流量的比值作為把流量的比值作為從動(dòng)量控制器的被控變量，從動(dòng)量控制器的被控變量，是一種典型的是一種典型的定值定值控制系控制系統(tǒng)。統(tǒng)。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -45-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.雙閉環(huán)控制系統(tǒng)雙閉環(huán)控制系統(tǒng) 國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -46-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.雙閉環(huán)控制系統(tǒng)雙閉環(huán)控制系統(tǒng) 國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -47-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)4.變比值控制系統(tǒng)變比值控制系統(tǒng) 變比值控制系統(tǒng)的比值是變化變比值控制系統(tǒng)的比值是變化的，比值由另一個(gè)控制器設(shè)定。的，比值由另一個(gè)控制器設(shè)定。（以比值控制為副回路的串級(jí)（以比值控制為副回路的串級(jí)控制）控制）國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -48-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)4.變比值控制系統(tǒng)變比值控制系統(tǒng) 變比值控制系統(tǒng)的比值是變化變比值控制系統(tǒng)的比值是變化的，比值由另一個(gè)控制器設(shè)定。的，比值由另一個(gè)控制器設(shè)定。（以比值控制為副回路的串級(jí)（以比值控制為副回路的串級(jí)控制）控制）國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -49-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)4.變比值控制系統(tǒng)變比值控制系統(tǒng) 變比值控制系統(tǒng)的比值是變化的，比值由另一個(gè)控制器設(shè)定。變比值控制系統(tǒng)的比值是變化的，比值由另一個(gè)控制器設(shè)定。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -50-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)單閉環(huán)比值與開環(huán)比值比較單閉環(huán)比值與開環(huán)比值比較 單閉環(huán)比值控制不僅能實(shí)現(xiàn)主、從動(dòng)量的精確流量比值，還單閉環(huán)比值控制不僅能實(shí)現(xiàn)主、從動(dòng)量的精確流量比值，還能克服進(jìn)入從動(dòng)量回路的擾動(dòng)影響；增加儀表投資較少，控能克服進(jìn)入從動(dòng)量回路的擾動(dòng)影響；增加儀表投資較少，控制品質(zhì)提高較多。制品質(zhì)提高較多。雙閉環(huán)比值與兩個(gè)單回路比較雙閉環(huán)比值與兩個(gè)單回路比較 當(dāng)主動(dòng)量供應(yīng)不足或偏離設(shè)定值時(shí)，兩個(gè)獨(dú)立單回路不能使當(dāng)主動(dòng)量供應(yīng)不足或偏離設(shè)定值時(shí)，兩個(gè)獨(dú)立單回路不能使兩者流量成比值關(guān)系。兩者流量成比值關(guān)系。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -51-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.2.2 比值系數(shù)的計(jì)算比值系數(shù)的計(jì)算 以電動(dòng)以電動(dòng)型儀表為例，采用型儀表為例，采用相乘相乘方案時(shí)：方案時(shí)：工藝比值系數(shù)：工藝比值系數(shù)：k=F2/F1 儀表比值系數(shù)：儀表比值系數(shù)：K國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -52-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)1.采用線性流量檢測單元的情況采用線性流量檢測單元的情況 穩(wěn)態(tài)時(shí)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -53-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)2.采用非線性流量檢測單元的情況采用非線性流量檢測單元的情況 穩(wěn)態(tài)時(shí)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -54-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.2.2 比值系數(shù)的計(jì)算比值系數(shù)的計(jì)算 以電動(dòng)以電動(dòng)型儀表為例，采用型儀表為例，采用相除相除方案時(shí)：方案時(shí)：工藝比值系數(shù)：工藝比值系數(shù)：k=F2/F1 儀表比值系數(shù)：儀表比值系數(shù)：K國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -55-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)1.采用線性流量檢測單元的情況采用線性流量檢測單元的情況 穩(wěn)態(tài)時(shí)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -56-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)2.采用非線性流量檢測單元的情況采用非線性流量檢測單元的情況 穩(wěn)態(tài)時(shí)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -57-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)相除方案時(shí)，造成控制系統(tǒng)非線性相除方案時(shí)，造成控制系統(tǒng)非線性 改變比值系數(shù)時(shí)，有可能造成系統(tǒng)改變比值系數(shù)時(shí)，有可能造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。不穩(wěn)定。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -58-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)比值控制方案比值控制方案 （1）檢測變送環(huán)節(jié)線性時(shí)：）檢測變送環(huán)節(jié)線性時(shí)：檢測變送環(huán)節(jié)非線性時(shí)：檢測變送環(huán)節(jié)非線性時(shí)：（2）改變儀表量程，可以改變）改變儀表量程，可以改變K；（3）采用電動(dòng)和氣動(dòng)儀表時(shí)：）采用電動(dòng)和氣動(dòng)儀表時(shí)：國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -59-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.比值系數(shù)計(jì)算示例比值系數(shù)計(jì)算示例 例例:合成氨一段轉(zhuǎn)化反應(yīng)中，為保證甲烷的轉(zhuǎn)化率，需保持合成氨一段轉(zhuǎn)化反應(yīng)中，為保證甲烷的轉(zhuǎn)化率，需保持甲烷、蒸汽和空氣三者的比值為甲烷、蒸汽和空氣三者的比值為1：3：1.4。流量測量都采。流量測量都采用節(jié)流裝置和差壓變送器，未裝開方器。蒸汽流量量程為用節(jié)流裝置和差壓變送器，未裝開方器。蒸汽流量量程為032000 ；天然氣流量流程為；天然氣流量流程為012500 ；空；空氣流量量程為氣流量量程為016000 。采用相乘和相除方案，確定儀表比值系數(shù)采用相乘和相除方案，確定儀表比值系數(shù)K1和和K2、乘法器、乘法器和除法器輸入電流和除法器輸入電流Ik1和和Ik2。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -60-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)為了防止水碳比過低造成析碳，采用蒸汽為了防止水碳比過低造成析碳，采用蒸汽Fs作為主動(dòng)作為主動(dòng)量，天然氣量，天然氣Fh和空氣和空氣Fa為從動(dòng)量。為從動(dòng)量。工藝比值系數(shù)為：工藝比值系數(shù)為：國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -61-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)為了防止水碳比過低造成析碳，采用蒸汽為了防止水碳比過低造成析碳，采用蒸汽Fs作為主動(dòng)作為主動(dòng)量，天然氣量，天然氣Fh和空氣和空氣Fa為從動(dòng)量。為從動(dòng)量。工藝比值系數(shù)為：工藝比值系數(shù)為：國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -62-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)因采用非線性檢測變送環(huán)節(jié)，儀表比值系數(shù)的計(jì)算公式為因采用非線性檢測變送環(huán)節(jié)，儀表比值系數(shù)的計(jì)算公式為即即假設(shè)采用電動(dòng)假設(shè)采用電動(dòng)型儀表，則輸入電流為型儀表，則輸入電流為國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -63-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.2.3 比值控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和過程應(yīng)用中的問題比值控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和過程應(yīng)用中的問題1.主主動(dòng)量和從量和從動(dòng)量的量的選擇 比比值控制系控制系統(tǒng)中主中主動(dòng)量和從量和從動(dòng)量量選擇依據(jù)如下：依據(jù)如下：主動(dòng)量主動(dòng)量從動(dòng)量從動(dòng)量：既可測量又可控制的，并需要保：既可測量又可控制的，并需要保持一定比值的過程變量持一定比值的過程變量可測量但不可控制的過程變量可測量但不可控制的過程變量從安全考慮，供應(yīng)不足會(huì)造從安全考慮，供應(yīng)不足會(huì)造成危險(xiǎn)的過程變量成危險(xiǎn)的過程變量國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -64-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)2.比比值控制系控制系統(tǒng)類型的型的選擇 單閉環(huán)、雙、雙閉環(huán)和和變比比值，如何，如何選擇？1)主主動(dòng)量可量可測不可控不可控時(shí)，采用，采用單閉環(huán)比比值，如主，如主動(dòng)量來自量來自上一工序；上一工序；2）主）主動(dòng)量可量可測可控且可控且擾動(dòng)較大，采用雙大，采用雙閉環(huán)比比值控制；控制；3）當(dāng)比）當(dāng)比值根據(jù)生根據(jù)生產(chǎn)過程的需要由另一個(gè)控制器程的需要由另一個(gè)控制器進(jìn)行行調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)選用用變比比值控制系控制系統(tǒng)（第（第3過程程變量通常量通常選擇過程的程的質(zhì)量量指指標(biāo)，如煙氣中的氧的含量等）；，如煙氣中的氧的含量等）；4）當(dāng)）當(dāng)質(zhì)量偏離控制指量偏離控制指標(biāo)需要改需要改變流量的比流量的比值時(shí)，應(yīng)采用采用變比比值控制系控制系統(tǒng)。相乘、相除，如何相乘、相除，如何選擇？相乘相乘國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -65-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.比比值函數(shù)函數(shù)環(huán)節(jié)的的選擇 采用常采用常規(guī)儀表表實(shí)施比施比值控制系控制系統(tǒng)時(shí)，需要，需要選擇比比值函數(shù)函數(shù)環(huán)節(jié)的的儀表。表。計(jì)算機(jī)控制裝置或算機(jī)控制裝置或DCS實(shí)施比施比值控制控制時(shí)，使用系，使用系統(tǒng)內(nèi)部乘內(nèi)部乘法運(yùn)算或比法運(yùn)算或比值控制功能?？刂乒δ苣K直接完成比直接完成比值運(yùn)算。運(yùn)算。4.流量的溫度流量的溫度壓力力補(bǔ)償 當(dāng)被當(dāng)被測氣體的工況溫度氣體的工況溫度較高、高、變化化較大或工況大或工況壓力力較高、高、變化化較大大時(shí)，應(yīng)對該氣體流量氣體流量進(jìn)行溫度、行溫度、壓力力補(bǔ)償。其中，。其中，溫度溫度應(yīng)換算到開氏溫度，算到開氏溫度，壓力力應(yīng)換算到算到絕對壓力。力。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -66-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)5.變送器量程的送器量程的選擇 常常規(guī)儀表表實(shí)施比施比值控制系控制系統(tǒng)時(shí)，通常，通常應(yīng)使使KF1的數(shù)的數(shù)值位于位于從從動(dòng)量控制器量程范量控制器量程范圍的中的中間（儀表比表比值系數(shù)小于系數(shù)小于1），），或或者使者使F2/K的數(shù)的數(shù)值位于從位于從動(dòng)量控制器量程范量控制器量程范圍的中的中間。采用采用計(jì)算機(jī)控制裝置或算機(jī)控制裝置或DCS實(shí)施比施比值控制控制時(shí)，根據(jù)系，根據(jù)系統(tǒng)的的計(jì)算定算定義確定確定K。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -67-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.2.4 比值控制系統(tǒng)的參數(shù)整定和投運(yùn)比值控制系統(tǒng)的參數(shù)整定和投運(yùn)比比值控制系控制系統(tǒng)的參數(shù)整定的參數(shù)整定1）單閉環(huán)比比值控制系控制系統(tǒng) 按隨按隨動(dòng)控制系控制系統(tǒng)的整定原的整定原則整定從整定從動(dòng)量控制器的參數(shù)。量控制器的參數(shù)。2）雙）雙閉環(huán)比比值控制系控制系統(tǒng) 主主動(dòng)量控制器按定量控制器按定值控制系控制系統(tǒng)整定參數(shù)；整定參數(shù)；從從動(dòng)量控制器按隨量控制器按隨動(dòng)控制系控制系統(tǒng)整定參數(shù)；整定參數(shù)；國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -68-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.2.4 比值控制系統(tǒng)的參數(shù)整定和投運(yùn)比值控制系統(tǒng)的參數(shù)整定和投運(yùn)比比值控制系控制系統(tǒng)的參數(shù)整定的參數(shù)整定3）變比比值控制系控制系統(tǒng) 變比比值控制器按串控制器按串級(jí)控制系控制系統(tǒng)的主控制器整定參數(shù)；的主控制器整定參數(shù)；從從動(dòng)量控制器按串量控制器按串級(jí)控制系控制系統(tǒng)的副控制器整定參數(shù)；的副控制器整定參數(shù)；國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -69-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)比比值控制系控制系統(tǒng)的投運(yùn)的投運(yùn)比比值控制系控制系統(tǒng)的投運(yùn)可按的投運(yùn)可按單回路控制系回路控制系統(tǒng)的投運(yùn)方法分的投運(yùn)方法分別投運(yùn)主、從投運(yùn)主、從動(dòng)量控制系量控制系統(tǒng)；變比比值控制系控制系統(tǒng)按串按串級(jí)控制系控制系統(tǒng)的的投運(yùn)方法投運(yùn)方法進(jìn)行投運(yùn)。行投運(yùn)。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -70-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.2.5 比值控制系統(tǒng)的變型比值控制系統(tǒng)的變型 1.快速跟蹤快速跟蹤 快速跟蹤比快速跟蹤比值控制系控制系統(tǒng)是在原比是在原比值控制系控制系統(tǒng)的比的比值函數(shù)函數(shù)環(huán)節(jié)上串接一個(gè)快速跟蹤上串接一個(gè)快速跟蹤環(huán)節(jié)Gd(s)。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -71-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.2.5 比值控制系統(tǒng)的變型比值控制系統(tǒng)的變型 1.快速跟蹤快速跟蹤假設(shè)采用線性檢測變送環(huán)節(jié)，則有假設(shè)采用線性檢測變送環(huán)節(jié)，則有當(dāng)對象用一階慣性環(huán)節(jié)，其他環(huán)節(jié)為比例環(huán)節(jié)時(shí)，可得到當(dāng)對象用一階慣性環(huán)節(jié)，其他環(huán)節(jié)為比例環(huán)節(jié)時(shí)，可得到快速跟蹤環(huán)節(jié)的近似式為快速跟蹤環(huán)節(jié)的近似式為國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -72-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)2.2.無限可調(diào)比的比值控制系統(tǒng)無限可調(diào)比的比值控制系統(tǒng)由于主控制器由于主控制器AC的輸?shù)妮敵隹蓮某隹蓮?到到1變化，比變化，比值可從值可從0到到+變化，變化，實(shí)現(xiàn)了無限可調(diào)比的實(shí)現(xiàn)了無限可調(diào)比的功能。功能。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -73-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)例：應(yīng)用實(shí)例例：應(yīng)用實(shí)例 一段轉(zhuǎn)化爐原料量與燃料量比值一段轉(zhuǎn)化爐原料量與燃料量比值控制。控制。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -74-3.2 3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)例：應(yīng)用實(shí)例例：應(yīng)用實(shí)例 工工藝藝比比值值k=0.567 U1量程量程0113.4；U3量程量程041577 Nm3/h；U4量程量程020000 Nm3/h；國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -75-第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng)主要內(nèi)容3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)3.2 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)3.4 前饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)3.5 選擇性控制系統(tǒng)選擇性控制系統(tǒng)3.6 分程控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)3.7 雙重控制系統(tǒng)雙重控制系統(tǒng)國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -76-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng) 生產(chǎn)過程的連續(xù)性生產(chǎn)過程的連續(xù)性物料連續(xù)，前一設(shè)備出，后一設(shè)備進(jìn)物料連續(xù)，前一設(shè)備出，后一設(shè)備進(jìn),前后設(shè)備的控制系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)（矛盾）。前后設(shè)備的控制系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)（矛盾）。如串聯(lián)精餾塔系統(tǒng)如串聯(lián)精餾塔系統(tǒng) 甲塔控制液位，而乙塔要控制進(jìn)料量，出現(xiàn)矛盾。甲塔控制液位，而乙塔要控制進(jìn)料量，出現(xiàn)矛盾。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -77-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)解決辦法：解決辦法：1)工藝上可在兩塔之間加入緩沖罐工藝上可在兩塔之間加入緩沖罐增加投資增加投資2)控制系統(tǒng)上解決控制系統(tǒng)上解決均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)做法：做法：把兩個(gè)過程變量統(tǒng)一考慮，通過調(diào)整控制器參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。把兩個(gè)過程變量統(tǒng)一考慮，通過調(diào)整控制器參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。均勻控制的目的均勻控制的目的 流量流量平穩(wěn)或緩慢變化，平穩(wěn)或緩慢變化，液位液位在最大干擾下不超出工藝允許范在最大干擾下不超出工藝允許范圍。圍。均勻控制系統(tǒng)的特點(diǎn)均勻控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 1）結(jié)構(gòu)上無特殊性結(jié)構(gòu)上無特殊性，可以是單回路，可以是串級(jí)，均勻是，可以是單回路，可以是串級(jí)，均勻是指控制目的，而不是指結(jié)構(gòu)。指控制目的，而不是指結(jié)構(gòu)。2）用）用一個(gè)控制器一個(gè)控制器使使兩個(gè)過程變量兩個(gè)過程變量都得到控制。都得到控制。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -78-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)1.簡單均勻控制系統(tǒng)簡單均勻控制系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)與單回路相同，在控制器參數(shù)整定上不同，結(jié)構(gòu)與單回路相同，在控制器參數(shù)整定上不同，較大的比例較大的比例度和較長的積分時(shí)間度和較長的積分時(shí)間（弱控制作用）（弱控制作用）適用于干擾不大，要求不高的場合適用于干擾不大，要求不高的場合 國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -79-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)均勻控制與均勻控制與單回路控制的區(qū)回路控制的區(qū)別1）應(yīng)用用場合合不同：均勻控制不同：均勻控制應(yīng)用于要求液位和流量都需要用于要求液位和流量都需要兼兼顧的的場合；合；2）控制器參數(shù)控制器參數(shù)不同：均勻控制采用不同：均勻控制采用大比例度大比例度和和大大積分分時(shí)間；3）液位液位變送器量程范送器量程范圍不同：均勻控制的液位不同：均勻控制的液位變送器量程送器量程范范圍大，降低液位大，降低液位檢測靈敏度，使液位控制不靈敏。靈敏度，使液位控制不靈敏。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -80-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)均勻控制與均勻控制與單回路控制的區(qū)回路控制的區(qū)別國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -81-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)2.串級(jí)均勻控制系統(tǒng)串級(jí)均勻控制系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)與串級(jí)系統(tǒng)相同。結(jié)構(gòu)與串級(jí)系統(tǒng)相同。副控制器（副控制器（FC）與串級(jí)副控制器要求相同；）與串級(jí)副控制器要求相同；主控制器（主控制器（LC）與簡單均勻控制器要求相同。）與簡單均勻控制器要求相同。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -82-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)2.串級(jí)均勻控制系統(tǒng)串級(jí)均勻控制系統(tǒng) LF擾動(dòng)擾動(dòng)1LF擾動(dòng)擾動(dòng)2國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -83-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)3.雙沖量均勻控制系統(tǒng)雙沖量均勻控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)的變型串級(jí)控制系統(tǒng)的變型將兩個(gè)需要兼顧的變量的和（差）作為被控變量。將兩個(gè)需要兼顧的變量的和（差）作為被控變量。國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -84-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)3.雙沖量均勻控制系統(tǒng)雙沖量均勻控制系統(tǒng) 控制閥安裝在前塔出口控制閥安裝在前塔出口 將兩個(gè)需要兼顧的變量的將兩個(gè)需要兼顧的變量的差差作為被控變量。作為被控變量。計(jì)算計(jì)算IB，使正常工況時(shí)，使正常工況時(shí)，Iy=12mA國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -85-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)3.雙沖量均勻控制系統(tǒng)雙沖量均勻控制系統(tǒng) 國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -86-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)3.雙沖量均勻控制系統(tǒng)雙沖量均勻控制系統(tǒng) 控制閥安裝在后塔入口控制閥安裝在后塔入口 將兩個(gè)需要兼顧的變量的將兩個(gè)需要兼顧的變量的和和作為被控變量。作為被控變量。計(jì)算計(jì)算IB，使正常工況時(shí)，使正常工況時(shí)，Iy=12mA國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -87-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)3.雙沖量均勻控制系統(tǒng)雙沖量均勻控制系統(tǒng) 國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -88-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)3.3.2 均勻控制系統(tǒng)控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定均勻控制系統(tǒng)控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制控制規(guī)律的律的選擇 純比例控制比例控制規(guī)律律對余差無要求的均勻控制系余差無要求的均勻控制系統(tǒng) 比例比例積分控制分控制規(guī)律律要求無余差，信號(hào)存在要求無余差，信號(hào)存在“噪聲噪聲”參數(shù)整定參數(shù)整定（1）先將比例度放置在不會(huì)引起液位超限但相對較大的數(shù)值；）先將比例度放置在不會(huì)引起液位超限但相對較大的數(shù)值；（2）觀測趨勢，若液位的最大波動(dòng)小于允許的范圍，則增大比）觀測趨勢，若液位的最大波動(dòng)小于允許的范圍，則增大比例度；例度；（3）當(dāng)發(fā)現(xiàn)液位的最大波動(dòng)大于允許的范圍，則減小比例度；）當(dāng)發(fā)現(xiàn)液位的最大波動(dòng)大于允許的范圍，則減小比例度；（4）反復(fù)調(diào)整比例度，直至液位的波動(dòng)小于且接近于允許范圍）反復(fù)調(diào)整比例度，直至液位的波動(dòng)小于且接近于允許范圍為止，一般為止，一般=100%200%。純比例控制規(guī)律純比例控制規(guī)律純比例控制規(guī)律純比例控制規(guī)律國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -89-3.3 3.3 均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)（1）按純比例控制方式進(jìn)行整定，得到所適用的比例度；）按純比例控制方式進(jìn)行整定，得到所適用的比例度；（2）適當(dāng)加大比例度，然后投入積分作用。由大到小調(diào)整積分時(shí)間，）適當(dāng)加大比例度，然后投入積分作用。由大到小調(diào)整積分時(shí)間，直到記錄趨勢出現(xiàn)緩慢的周期性衰減振蕩為止。直到記錄趨勢出現(xiàn)緩慢的周期性衰減振蕩為止。比例積分控制規(guī)律比例積分控制規(guī)律比例積分控制規(guī)律比例積分控制規(guī)律國家精品課程國家精品課程過程控制工程過程控制工程（華東理工大學(xué)華東理工大學(xué)）第三章第三章 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) -90-