中北过控技术及应用.doc

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1、过渡过程:从被控对象收到干扰作用是被第一章过程装备控制是指过程设备上，配上一些自动换装置以及合适的自动控制系统代替操作人员的部分或全部直接劳动，使设计、制造、装配、安装等在不同程度上自动地进行。过程装备控制的要求：安全、经济、稳定自动控制系统的要求：快速、准确、稳定控制系统的组成：被控对象、控制系统（测量元件和变送器、调节器、执行器）控制系统的分类：（定值、随动）（闭环、开环）（简单、复杂）（反馈、前馈、前馈.反馈）控对象偏离给定值时起，调节器开始发挥作用，是被控变量冋复到给定值附近范围内。然而这一冋复并不是瞬间完成的，而是要经历一个过

2、程，这个过程就是。过渡过程的几种基本形式：发散震荡、等幅震荡、衰减震荡、非震荡的单调过程。控制系统的性能指标：最大偏差A、衰减比n、向复时间ts、余差e、振荡周期T。第二章被控对象的特性：当被控对象的输入变量发生变化是，其输出变量随时间的变化规律（包括变化的大小，速度等）。被控对象的特性参数：放大系数K（静态）、时间常数T（动态）、滞后时间―对于控制通道：T太大（控制过于缓慢）或太小（被控变量的变化速度快，不易控制）,对过程控制都不利。时间常数大则有明显的好处，此时阶跃干扰对系统的影响变得比较缓和，被控变量的变化平稳，对彖容易控制。纯滞

3、后的存在，相当于将扰动推迟J时间才进入系统，并不影响控制系统的品质；而容量滞后的存在，则将使阶跃扰动的影响趋于缓和，被控变量的变化相应也缓和些，因此，对系统是有利的。被控对象的建模方法：机理建模法、实验测定法。单冋路控制系统：（简单控制系统）被控变量的选择的基本原则：作为被控变量，其信号最好是能够直接测量获得，并且测量和变送环节的滞后也要比较小；若被控变量信号无法直接获取，可选择与之有单值函数关系的间接参数作为被控变量；作为被控变量，必须是3虫立交量；必须考虑工艺合理性，以及目前仪表的现状能否满足要求。操纵变量的选择的一般原则：使被控对

4、象控制通道的放大系数较大，时间常数较小,纯滞后时间越小越好；使被控对象干扰通道的放大系数尽可能小，时间常数越大越好。纯滞后：在过程控制屮，由于检测元件安装位置的愿意会产生纯滞后。正确选择安装检测的位置。克服测量滞后的方法：1、尽量选用快速测量元件，以测量元件的时间常数为被控对象的时间常数的十分之一一下为宜，2、在测量元件之后引入微分作用。调节器的调节规律：①位式调节规律结构简单、成本较低、使用方便、对配用的调节阀无任何特殊要求。%1比例调节规律P：控制及时、克服伽i差。必然有余差。Aw（r）=Ke（t）比例度:调节器的输入相对变化量与相

5、应输出的相对变化量之比的百分数。积分控制（I）:调节器输出信号的变化量与输入偏湼MjIh分成正比。积分规律Mj特点是控制缓慢，但能消除余差。由于输出变化量总要滞后于偏差的变化，因此不能及时有效地克服扰动的影响，加剧了被控变量的波动，使系统难以稳定下来，故不单独使用积分控制规律。%1比例积分调节规律PI:纯积分控制缺点是其输出变化总要滞后于偏差的变化。微分控制（D）：调节器输出信号的变化量与输入偏差的变化速度成正比。微分控制规律的特点是有一定的超前控制作用，抑制系统振荡，增加稳定性；由于其输出只与偏差的变化速度有关，而与偏差的存在无关，因

6、此，不能克服确定不变的偏差。故也不单独使用。%1比例积分微分调节规律PID：①在比例调节的基础上进行微分调节可提高系统的稳定性，进行积分调节可消除余差，所以这种调节器既能快速进行调节，又能消除余差，具有良好的调节性能。②调节作用可通过调节适当的参数，比例度，积分时间T］和微分时间TdIIU改变。余差是指过渡过程终了时，被控变量新的稳态值与测定值之差。调节器参数的工程整定：经验试凑法、临界比例度法、衰减曲线法（纯比例下获得衰减比4:1）□步骤：首先将调节器的积分作用和微分作用全部除去，在纯比例的情况下，按比例度从夭到小的交化规命，対血于一

7、$值做小幅度的设定值阶跃干扰，直到获得等幅振荡过度过程曲线，这时达到临界状态。使用这种方法有两个条件：工艺允许被控变量做等幅振荡；在获取等幅振荡曲线时,不能使控制阀出现全关，全开的极限状态。串级控制系统：主变量，使它保持平稳是控制的主要目标。副冋路：主要干扰，尽量多次要干扰，尽量少的滞后干扰，防共振。特点：能迅速克服进入副回路的干扰;能改善被控对象的特性，提高系统克服干就的能力;主冋路对副对象具肴鲁棒性,提高了系统的控制精度。前馈控制系统：测量进入过程的干扰，并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量，使被控变量维持在设定值上。前馈和反

8、馈的区别：反馈是闭环，前馈只克服一种干扰，前馈j空初应时，前馈测j量输出o比值益制系统:定比值（开环，单闭环，双闭环）、变比值。选择性控制系统：开关型、连续性均匀控制系统：保持两个变量在规定范围内均匀缓慢变