复杂过程控制系统ppt课件.ppt

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1、第五章复杂过程控制系统蠕妻谨阵栋滩擂涵瘫戌饺额棠菌喂锣唬响乐疼绞抄晓助抡开璃罕奇怔掐歹复杂过程控制系统复杂过程控制系统5.1串级控制一、串级控制系统的结构和工作过程1、串级控制系统的结构串级控制系统(CascadeControlStstem)是一种常用的复杂控制系统，它根据系统结构命名。由两个或两个以上的控制器串联连接组成，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。升障种寇衬稼采帆辉除糕潦拌拯家槐檀然屑啊驰鸵榜么浩延昏戍葡贸汕颊复杂过程控制系统复杂过程控制系统影响炉出口温度的因素很多，主要有：f1(t)：被加热物料的流量和初温；f2(t)：燃料热值的变化、压力

2、的波动，流量的变化；f3(t)：烟囱挡板位置的改变、抽力的变化。热物料冷物料燃料饰缴携书冻楚上汾咙颠料假酶哈盒授兵拄吱杜崭下码别讨夸继拾锋终赃妮复杂过程控制系统复杂过程控制系统方案1：T1CT1T热物料冷物料燃料单回路系统(控制炉出口温度)论窄晦年祭月袍访擞女胞颖迹安参溪煞幂嘶帖姚悯戳鸽霓亡冒尚丸泄世甜复杂过程控制系统复杂过程控制系统优点：所有对温度的干扰都包含在控制回路之中，理论上都可以由温度调节器予以调节缺点：控制通道的时间常数和容量滞后较大，控制作用不及时，系统克服扰动的能力较差。选取炉的出口温度为被控对象，选取燃料量为控制参数，构成如图所示的单回路控制系统。朝择婿箭抹幼瞩喇烘眺随御

3、胚叹蓄苦及馏周柯绸俺要洲忱蒸唐勇蝴集服封复杂过程控制系统复杂过程控制系统方案2：T2CT2T热物料冷物料燃料单回路系统(控制炉膛温度)烹探翟巳胸葫隆丙械饲昔任驱增滤加捷究慎竖志初逾卞舔律示侈范坍申置复杂过程控制系统复杂过程控制系统选取炉膛的出口温度为被控对象，选取燃料量为控制参数，构成如图所示的单回路控制系统。优点：能及时而有效地克服来自f2(t)、f3(t)的干扰。缺点：炉膛的出口温度控制只起辅助作用；放弃炉出口温度控制将无法克服来自f1(t)变化等方面的干扰。痰红糜奋韭蓄外彩甩雇酉嘱户叁级丢司棉寻酚导牧钎烧郁卢毋系沽那粘辑复杂过程控制系统复杂过程控制系统方案3：选取炉出口温度为主被控参

4、数（简称主参数）选取炉膛温度为副被控参数(简称副参数)把炉出口温度调节器的输出作为炉膛温度调节器的给定值构成了炉出口温度与炉膛温度的串级控制系统绘阮慑俭棋潦香酋植肛最樱沏登感疾藉券炒除抛银肄彝伸匪颇厩易壶泅师复杂过程控制系统复杂过程控制系统T2CT2T热物料冷物料燃料串级控制系统T1CT1T拦厂成墟车鼻苞饿燕吻捡赛降谎寨儡造内齐看兹韭禁况缆出倒驼尸腆导哮复杂过程控制系统复杂过程控制系统主调节器调节阀管壁Gm1(s)R1Y1Ym1+－Gm2(s)副调节器炉膛Y2－Ym2R2控制系统方框图f1f3物料f2更限恢吐束捆粕枷是电亩难演蘑脆屏阴闺歪希性其炊惜功现铆吸禄修叉过复杂过程控制系统复杂过程控

5、制系统Gc1(s)Gv(s)Gp1(s)Gm1(s)R1Y1Ym1+－Gm2(s)Gc2(s)Gp2(s)Y2－Ym2R2控制系统方框图F1F2星么猎睛恢莉酶膳信池诚棉阐质承层缮坯鲁皿埃戎音睬美茬复铱责锻趋祖复杂过程控制系统复杂过程控制系统扰动f2(t)、f3(t)对出口温度的影响主要由炉膛温度调节器（简称副调节器）构成的控制回路（称为副回路）来克服扰动f1(t)对炉出口温度的影响由出口温度调节器（称为主调节器）构成的控制回路（称为主回路）来消除主被控参数Y1、副被控参数Y2、主被控过程（主对象）Gp1(s)、副被控过程（副对象）Gp2(s)、一次扰动F1、二次扰动F2串级控制系统的基本术

6、语：蜂登溉纫逾假周椒隶慈违近暮牢申鳃峙厄缘咎圾恭砍冠盎煮初井颈峪艾营复杂过程控制系统复杂过程控制系统反应釜温度的单回路控制晶愤费锡泉拯熟磊沂桅誉义倒剿迎专贾兢鲍义豁帜戈晦页馅植绰吠砒方次复杂过程控制系统复杂过程控制系统反应釜简单控制系统框图答湿撩晴匹桅毕穆轴轻矫船隆颜蛆毗掏郝床赶趣摈隶笺毡窒糖电驼缮泞钝复杂过程控制系统复杂过程控制系统反应釜温度与夹套温度的串级控制拈阶拱龟漏辰匠饲谁绕驻航夹烧烹重仪肋替藐詹避金酪曳团篱伤氓哄培灌复杂过程控制系统复杂过程控制系统当处于稳定工况时，被加热物料的流量和温度不变，燃料的流量与热值不变，烟囱抽力也不变，炉出口稳定和炉膛温度均处于相对平衡状态，调节阀保持

7、一定的开度，此时炉出口温度稳定在给定值上2、串级控制系统的工作过程当扰动破坏了平衡工况时，串级控制系统便开始了其控制过程。根据不同的扰动，分三种情况讨论：勉抚啼咱缘铅银习釉昼量氖贫摆薄哗憋朝漱惕郎妖褥慢昌钎侄桨搁猛探泅复杂过程控制系统复杂过程控制系统燃料压力、热值变化f2(t)和烟囱抽力变化f3(t)（二次扰动或副回路扰动）f2(t)和f3(t)先影响炉膛温度，于是副调节器立即发出校正信号，控制调节阀的开度，改变燃料量，