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1、一、题目要求：1.画出控制系统框图。2．采用MATLAB对系统的阶跃响应进行仿真，根据仿真结果，判断塔釜温度最大偏差是否满足工艺要求？3．在系统稳定运行大约900s后，突加幅值为设定值40%的二次阶跃扰动信号，根据仿真曲线，分析系统调节时间。4．将蒸汽流量作为副变量，把蒸汽压力的干扰包括在副回路中，构成精馏塔釜温度与蒸汽流量串级控制系统。副控制器选择P作用，主控制器选择PID作用，整定串级控制系统的参数为最佳值。5．在40%的蒸汽扰动下，观察塔釜温度的响应曲线，最大偏差是否满足工艺要求？二、总体设计方案单回路控制系统框图串级控制系统
2、框图三、系统器件选择（包括器件参数）温度传感器选择：热点偶作为温度传感元件，能将温度信号转换成电动势（MV）信号，配以测量毫伏的只是仪表或变送器可以实现温度的测量只是活温度信号的转换。具有稳定、复现性好、体积小、响应时间较小等优点、热电偶一般用于500度以上的高温，可以在1600度高温下长期使用。铂铑10-铂热点偶传感器测温范围在0—1600度，WRP型铂铑10-铂热电阻性能可靠、耐高温、抗氧化，可长期工作在0-1600度环境下。调节器与执行器、传感器的选型调节器、执行器、变送器的控制信号均采用国际标准信号制，即4—20MA5.1-
3、9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve5直流电流和1—5伏直流电压。信号电流和电压的转换电阻为250欧。调节器温度传感器调节阀818型PID
4、调节器WRP系列热电偶传感器ML7420A流量传感器变频器水泵MLF-1西门子MM4400.37kw四、硬件设计方案副参数：蒸汽流量主参数：塔釜温度当仅有作用流量对象的二次干扰D2加入时，Y2上升，由于Y2变化需要经过一段时间才会引起Y1的变化，故认为Y1暂时不变，则Z1也暂时不变，因R1是给定值，所以E1，R1也不变，从而有：D2上升，Y2上升，Z2上升，E2=R2-Z2下降，阀门开度下降，Y2下降，可见一旦有二次干扰，副回路即对副参数变量进行调节，使其回到受干扰前的数值上，但初始时Y2的上升经一段时间后会影响Y1的上升，则有：主
5、、副调节器正反作用方式确定：由生产工艺安全考虑，燃料调节阀应选气开方式，保证系统出现故障时调节阀处于全关状态，防止燃料进入精馏塔，确保设备安全，调节阀的Kv﹥0。主调节器作用方式确定：蒸汽流量增加，塔釜温度升高，主被控过程Ko1﹥0。为保证主回路为负反馈，各环节放大系数乘积须为正，则副调节器的放大系数K1﹥0，主调节器作用方式为反作用。又为保证副回路是负反馈，各环节放大系数乘积必须为正，所以副调节器Kc>0，副调节器作用方式为反作用方式。5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,str
6、engtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve5M~380v变频器QF1QF2KM1FR1控制系统硬件接线图5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublic
7、transportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve5五、控制算法选择在精馏塔温度串级控制系统中，我们以塔釜温度为主要被控参数，塔釜温度影响产品生产质量，工艺要求严格，又因为精馏塔串级控制系统有较大容量滞后，所以，选择PID调节作为主调节器的调节规律。控制副参数是为了保证和
8、提高主参数的控制质量，对副参数的要求一般不严格，可以在一定范围内变化，允许有残差，所以副调节器调节规律选择P控制。调节器1：P=2;I=0.454;D=0;SN=33;CF=0;ADDR=1;SV=8;DIH=50;DIL=0;副调节
