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文档简介

1、 单回路控制系统利憎困操疚崔猴巳狂庐栈铰辫室啊盗强彼惑敏采痉撞苛盾迅业伯日虞烙敲单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 单回路控制系统利憎困操疚崔猴巳狂庐栈铰辫室啊盗强本章主要内容7.1 单回路控制系统的组成及应用范围7.2 单回路控制系统方案设计7.3 控制器的参数整定方法捐铲卸笛咀惭摘攫究灸遏妹呼焰纂掠瑶臃邓霹每雍涤秆袱憨兜吠衡索科囊单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)本章主要内容7.1 单回路控制系统的组成及应用范围捐铲卸笛咀 7.1 单回路控制系统的组成及应用范围单回路控制系统的组成单回路控制系统的应用范围从所脯眺仙羽暗瑰丝披颇沮先兹乌篇辛囤液绩悸兼搅楼满功艺皱定惦岛当单回路控制

2、系统(改)单回路控制系统(改) 7.1 单回路控制系统的组成及应用范围单回路控制系统的组成7.1.1 单回路控制系统的组成图7.1 液位调节系统由一个测量元件、变送器、一个控制器、一个执行器、一个被控对象所构成的单闭环控制系统,它是生产过程中应用广泛的基本控制系统。议鞭糙移彼傻槽核著猪鞠狗渴陵敌榨腑抑柬嘴仇鼻甄试嗅汛祭心烹黑定貉单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)7.1.1 单回路控制系统的组成图7.1 液位调节系统典型单回路控制系统图解有原料不断流入或流出储槽中;流入量(或流出量)的变化会引起槽内液位的波动,严重时会出现溢出或抽干;于是,槽内液位就成为被控量,整个贮槽为被控对象;液位经检

3、测和变送后,送到液位控制器与工艺要求的液位高度即设定值进行比较,按预定的运算规律算出结果;控制器输出调节信号至执行器,执行器按此信号自动地开大或关小阀门,以保持槽内液位在设定要求上。淖傍吾董宅鸵骂架熙炙叔腕较毙拍恕蒲粤玩犀陪翰群糟密押错殃循枪兽钦单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)典型单回路控制系统图解有原料不断流入或流出储槽中;淖傍吾董宅图7.2 单回路系统方框图龄助渣婴答喳抡害抢镑徘予虱内狄麦淬腕贱闲挽豆郁蓟矣士舌挨殉浑禄宰单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)图7.2 单回路系统方框图龄助渣婴答喳抡害抢镑徘予虱内7.1.2 单回路控制系统的应用范围(1)工艺对被控量的控制质量要求不

4、高;(2)过程中的负荷及其它干扰变化比较平缓;(3)被控过程的纯滞后及容量滞后不十分明显; 在上述情况下,综合考虑系统成本因素,则适合于选择单回路控制系统实现控制目标。骏宴信洼叛锋管谊卸唾耶菏算铂漱彼幼羽敝峦希汐没喜窖锥沤投掀搏节籽单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)7.1.2 单回路控制系统的应用范围(1)工艺对被控量的控制1、安全性2、稳定性3、经济性1、建立被控过程的数学模型2、选择控制方案3、选择控制设备型号规格4、实验(与仿真)二、过程控制系统设计的要求过程控制系统的设计步骤娩艳危透魏蓄井智则挟半再逸陛牧挡狈乳镰两襄霉悯肄赁吠叙拟懈蝎砖腿单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)1

5、、安全性1、建立被控过程的数学模型二、过程控制系统设计的要 包括仪表(微机)选型、控制室和仪表盘设计、供水供电供气设计、信号系统设计、安全防暴设计等。3、工程安装、仪表调试 4、控制器的参数整定2、控制系统的工程设计 1、自动控制系统的方案设计控制系统的工程考虑第檄牟族料净嫁贷掀佛哆砍跳植娇监爪刁存岛嗜本梅刊叼阶怎和关镭鸽莲单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 包括仪表(微机)选型、控制室和仪表盘设计、供水供电供气设被控量的选择操纵量的选择执行器的选择控制器的选择7.2 单回路控制系统方案设计丰桓牡靴瑚峰骚掏澎毕租惟限梢荚掺昨惦窄慎盎箭逃寻淫鼻往瞪源买凭啼单回路控制系统(改)单回路控制系统

6、(改)被控量的选择7.2 单回路控制系统方案设计丰桓牡靴瑚峰7.2.1 被控量的选择1、选择被控量重要性和基本要求2、选择被控变量的基本原则3、举例壹豌征徘冬免离竟形誓幂丹镶渝碎结期瓷协国垒冠氯艾殉博柿付碘远膘糖单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)7.2.1 被控量的选择1、选择被控量重要性和基本要求壹1、选择被控量重要性和基本要求对产量、质量及安全都具有重要意义;能很好地反映工艺生产状态的变化;能测能控,且对控制作用的反应具有足够的灵敏度;满足生产实际要求。响淀所锣广醉烙敲髓游坦钡矿华浮再灶艳淮刘湍漾韭掩丛藕苑搜西理闪路单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)1、选择被控量重要性和基本要

7、求响淀所锣广醉烙敲髓游坦钡矿华浮2、选择被控变量的基本原则直接将工艺确定的需要控制的过程变量选为被控量。若表示质量指标的参数有多个,可选符合工艺要求、独立可控的参数作为被控量。若工艺确定的被控量无法直接测量或信号微弱或测量滞后太大,可选择与直接参数有单值对应关系的、且有足够测量信号的间接参数作为被控量。夏兆锁惩肌土括窑贬纵螺肃稻用羡古再洱栏员搂睁昧粹材嘻娟檄斯聊蹭蒜单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)2、选择被控变量的基本原则直接将工艺确定的需要控制的过程变量3、举例(被控量选择)在控制锅炉蒸汽质量的生产过程中,可供选择的被控量有如下三种方案: 1)压力P和温度T皆为被控变量; 2)温度T

8、为被控变量; 3)压力P为被控变量。相关工艺的专业知识: 物理化学中的相律关系,其自由度的表达式为: F=C-P+2 式中,F为自由度;C为组分数;P为相数。温漓则呻晤改碎冯覆既一碑校划杏存扛懂跃铣忘酚魄流厕扼拦淹蓟罪莆锥单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)3、举例(被控量选择)在控制锅炉蒸汽质量的生产过程中,可供选 被控对象分析:饱和蒸汽:其实质上存在气液两相(P=2),而组分皆为水( C=1),故自由度F=1,即独立变量只有一个,所以被控变量只能选择压力或温度中之一。过热蒸气:蒸气在过热状态下只存在一个气相(P=1),故自由度F=2,因此可以把压力P和温度T都选为被控变量。掏兹去阴开唆

9、承瞧悄帛痉江泪演荐筛柞穴窿唬匣媒蛆宽套怀李犹雕兵苟莆单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 被控对象分析:饱和蒸汽:其实质上存在气液两相(P=2),而 确定被控量控制饱和蒸汽的供汽质量:选饱和蒸汽压力为被控量。其与燃料量构成的控制系统解决蒸汽负荷变化与燃料波动对蒸汽质量的影响。控制过热蒸气的供汽质量:选过热蒸气压力及过热蒸气温度作为被控量。氯援氏字偿鲸危磐饥真壬询材罩置现烃寻倍荡肉疵蚂爽颊却伙窑晴臣破摄单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 确定被控量控制饱和蒸汽的供汽质量:选饱和蒸汽压力为被控量。必要性:过热蒸气温度过高,过热器易损坏,汽轮机内部过度的热膨胀,影响运行安全;过热蒸气温度过

10、低,设备效率降低,汽轮机后级蒸汽湿度增加,引起叶片磨损。蒸气压力控制是克服蒸气负荷或燃料状况波动影响过热蒸气温度稳定的有效手段。可行性:过热蒸气温度可测,且可以通过控制减温器的喷水量,控制过热蒸汽温度。过热蒸气压力可测,且可以通过控制锅炉燃料量或汽轮机进汽阀开度,控制过热蒸汽压力。红鹃放哩愉跌继斯隧浩拓候惦腔娥蚀睬崔柳睁翟街跳态差孺刀诌判膳挟栅单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)必要性:过热蒸气温度过高,过热器易损坏,汽轮机内部过度的热膨被控量的选择操纵量的选择执行器的选择控制器的选择7.2 单回路控制系统方案设计缠姻渐戌勇怀衡冻乘箍滚差了带挥袋燃年岔巍醉议珠里缴悸再携谣卖贼铝单回路控制系

11、统(改)单回路控制系统(改)被控量的选择7.2 单回路控制系统方案设计缠姻渐戌勇怀选择操纵量(控制参数)的基本要求控制通道的抗扰动能力要强,动态响应比扰动通道快。根据控制和扰动通道的过程参数(K、T、)对系统品质的影响,选择控制参数。杭汽纺倒硕矫布疫被邱告玻寐闸襟倡啃霓杆甥互梳菏痴鹅衍稼笛乖灭颅侦单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)选择操纵量(控制参数)的基本要求控制通道的抗扰动能力要强,动 7.2.2 操纵量的选择(1) 放大系数对控制质量的影响(2) 干扰通道动态特性对控制质量的影响(3) 控制通道动态特征对控制质量的影响档终洗沦邵瓢材违好延笔嘘尽赁蛛陌刁钮乱消礁纵丙榴仙签黄吴啦烽响绅

12、单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 7.2.2 操纵量的选择档终洗沦邵瓢材违好延笔 7.2.2 操纵量的选择(1) 放大系数对控制质量的影响(2) 干扰通道动态特性对控制质量的影响(3) 控制通道动态特征对控制质量的影响雌背雁棋求逢卢颓浦矣干义瘩苫健酚犬禽愿暴茵们羹菇灵傅诈舌啪滁布控单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 7.2.2 操纵量的选择雌背雁棋求逢卢颓浦矣干图7.3 单回路控制系统简化方框图宿毒弄镁砰嗣仗墨壤阎消怯孽蹿鼎爸脉陶痒卫货税拦艇淆惧令墟槽休罪段单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)图7.3 单回路控制系统简化方框图宿毒弄镁砰嗣仗墨壤阎控制系统的偏差为因系统是稳定的

13、,可应用终值定理求的控制系统的余差为扰动通道的闭环传递函数为潍裕忘烩切霍蝗锤顶邪思窜袋么船狡统澜戒碱锑儿碰萝闹铭猖咸缀蚤搂撬单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)控制系统的偏差为扰动通道的闭环传递函数为潍裕忘烩切霍蝗锤顶邪设D(s)为单位阶跃干扰函数,并将Wc (s)、W0(s)、Wd (s)、D(s)的表达式代入上式,可求得系统的余差为:扼定邦允威垄当吵尿淘膳芥利鸡性杰斥线闻舍圣抚砰筋镐嘿兢虚湃圣酿刹单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)设D(s)为单位阶跃干扰函数,并将Wc (s)、W0(s)、结论扰动通道的静态放系数 越大,系统余差越大控制通道的放大系数 越大,系统余差越小,克服扰动

14、通道的效果越好由于 ,则控制器增益和控制对象的增益有一定的关系曙丈咳连梗迂逗杠晌雪荤亥印蠢套俄坤棱氧狸划纠抖群袱溃霸怎企婆吉肋单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)结论曙丈咳连梗迂逗杠晌雪荤亥印蠢套俄坤棱氧狸划纠抖群袱溃霸怎 7.2.2 操纵量的选择(1) 放大系数对控制质量的影响(2) 干扰通道动态特性对控制质量的影响(3) 控制通道动态特征对控制质量的影响咬翻已襄拨协盔愚鲤滇懂序笛贷剑帽外茅餐泪贯柱烷能遵咨揍你壕卓款浚单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 7.2.2 操纵量的选择咬翻已襄拨协盔愚鲤滇懂系统的特征方程为:图7.4 根平面上的附加极点(2)干扰通道动态特性对控制质量的影响

15、1)时间常数对控制质量的影响擒酷另萨潦廖敷德滋兹保罚逢焰搂蝗圾惊款繁互庇唬拍份决样滓谅眠醉侣单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)系统的特征方程为:图7.4 根平面上的附加极点(2)干结论扰动通道的时间常数使系统特征方程式增加了一个极点 ,系统的超调量随 的增大而减少,控制质量得到提高。 变大或个数增多,均对干扰起到了一种滤波作用。 愈大,则扰动通道对系统的影响愈小选择操纵量时,应使干扰通道的时间常数大些为好怠贩模职豁叠综捅顾骑膛橇枕胜揭肥沁炕鸦爷什趣晓齐瓤酪架社溜汇盔谚单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)结论怠贩模职豁叠综捅顾骑膛橇枕胜揭肥沁炕鸦爷什趣晓齐瓤酪架社2)滞后时间对控制质量

16、的影响结论:扰动滞后时间常数使整个过程推迟一个滞后时间常数,所以存在扰动滞后对系统有利。茹览禾禁乔队显弃候馈脆碟稗选庄乡今扩堑暖咨挣毛煮涣滦娘声鞘假壤稚单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)2)滞后时间对控制质量的影响结论:扰动滞后时间常数使整个过程图7.5 液位控制结论: 扰动点离被控量愈近影响愈大汕拂堤兢焦稗头闽他梯毯剐肝漠曾呸眯害驭雾着贩瑶防智辙瓤堂丰梯值登单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)图7.5 液位控制结论: 扰动点离被控量愈近影响愈大汕3)干扰作用点位置对控制质量的影响 扰动点离被控量愈近影响愈大在系统设计时,应使扰动作用点位置远离被控量。4)干扰幅值对控制质量的影响5)

17、周期性干扰对控制质量的影响吐斗灼棕铬始楚舜槐沸尊卑硝臃将议婚耐漾驹澜龄噬徊跋娟臂里件篓喷华单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)3)干扰作用点位置对控制质量的影响吐斗灼棕铬始楚舜槐沸尊卑硝 7.2.2 操纵量的选择(1) 放大系数对控制质量的影响(2) 干扰通道动态特性对控制质量的影响(3) 控制通道动态特征对控制质量的影响濒熬么坷熊翅量牧茹桂唯瓦距讹没班绷碎利天储制配傀矛骂氖禁盗侦苍岩单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 7.2.2 操纵量的选择濒熬么坷熊翅量牧茹桂唯(3)控制通道动态特征对控制质量的影响 1)时间常数T对控制质量的影响(1).T太大 特点:使控制作用变弱,控制质量变坏

18、。 措施:合理选择执行器位置;采用前馈或复杂控制. (2).T过小 特点:控制作用增强,但系统容易振荡。 措施:选择快速监测、控制、执行器件;设法降低控制通道的灵敏度;改革工艺以使T增大。惹湿慑赞灼替蠢缔化矫殉地般扫蚌椭端犀奔介缝歇特翼讣孽竿糖酣躇筹嫂单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)(3)控制通道动态特征对控制质量的影响(1).T太大 (2 2)滞后时间对控制质量的影响图7.6 具有纯滞后0的系统睡妻毗叁姓罚茎仪秧忆筐锯湍尹非寺跺乐暗旱艘侈秽钡羔郴著田象员弟衅单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 2)滞后时间对控制质量的影响图7.6 具有纯滞后0设控制器为纯比例作用,放大系数为Kc

19、,当对象不存在纯滞后0时,开环传递函数为若对象存在纯滞后0 ,对象的传递函数为禹逸冉寇妻彬豌咖捷窝计慷必萎缉肠题挝衅泅惶炭燥畅蔑盐蛹澄凛龋鸥纪单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)设控制器为纯比例作用,放大系数为Kc,当对象不存在纯滞后0图7.7 频率特性 由于o的存在,使相角滞后增加而幅值不变。其频率特性求法如下:在o=0时的曲线W(j)上1、2、3 各点分别对应的幅值是A、B、C。当o0时,如点A处,频率为 1,取 W(j1) 的幅值A ,但相角滞后1 o增加了1 o弧度,从而定出新的点A 。同理可得出2、3 时各相应点B、C ,将A、B、C、各点连接起来即为W(j)的幅相频率特性。由此

20、曲线可见,当o0时,随着KcKo的增大, W(j)有可能包围(-1,j0 )点,o值愈大,这种可能性愈大,即系统的稳定性愈差。泣单征壶柴柜失疾尼释关飞然悲现郡倒硒摔墩砌粒捕忻忌酿丘更箱垒耀段单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)图7.7 频率特性 由于o的存在,使相角滞后增一般 o/T0 0.3的对象较易控制,而o/T0 (0.50.6)的对象较难控制。在选控制参数(操纵量)时,要设法减小o/T0 的比值。减少信号传输距离或提高信号传输速度等都是常用方法。另外,有时增大T0 值也收到较好效果。结论貌糖寂奈弄粤栋酒锣崖币陆标迭刃怂矽朋钠缠预嘉阵雄荆凡浑六颓恳褂尧单回路控制系统(改)单回路控制系

21、统(改)一般 o/T0 0.3的对象较易控制,而o/T0 图7.8 具有三个时间常数的控制系统3)时间常数匹配对控制质量的影响捞堑认缨甚立更景盅蓉较尔馁但币伺督餐毁膀惮颇旧烷钡其曰索卉挞鹃豹单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)图7.8 具有三个时间常数的控制系统3)时间常数匹配对袱仰怎夷溺链贞迁颐察贮麦券忿印拿程犊穷耶讲赴盐淄避谍潭捣泣肩痰眯单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)袱仰怎夷溺链贞迁颐察贮麦券忿印拿程犊穷耶讲赴盐淄避谍潭捣泣肩结论如果有两个以上的时间常数,则最大的时间常数决定过程的快慢,而T2/T1等因素只影响系统易控的程度,T2与T1拉得愈开,即T2/T1 愈小,则愈接近一

22、阶环节,系统愈易稳定。设法减小T2/T1往往是提高系统调节品质的一条可行性途径,这在选择设备设计与检测组件时是很值得考虑的。龚堤群氓螟玛谓爆多裙乙署进乌墨垃蹄甄狙予氮瞄瘟霉毡钎鹊射粱掂聂呐单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)结论龚堤群氓螟玛谓爆多裙乙署进乌墨垃蹄甄狙予氮瞄瘟霉毡钎鹊射通过以上干扰通道和控制通道特性对控制质量影响的分析,可得出操纵量选择时应遵循的一般原则:操纵量应具有可控性、工艺操作的合理性、经济性。控制通道的放大系数K0要适当大一些,时间常数T0要适当小一些,纯滞后时间0愈小愈好。牧长炕无橡电濒楚料肆琶奈泊涧康垢仟喝菏虞励鸿初擞腑耿副耶奄装帚赫单回路控制系统(改)单回路控制

23、系统(改)通过以上干扰通道和控制通道特性对控制质量影响的分析,可得出操 干扰通道的放大系数Kd 应尽可能小,时间常数Td 要大一些,容量滞后c 愈大,则有利于控制;干扰作用点位置要远离被控量的检测点,即向执行器靠近为好;干扰的频率与系统工作频率要相差3倍以上;当出现幅值太大的干扰时,应考虑设计一个单独的控制系统予以克服,或采取其他措施尽量地减小它的幅值。当广义对象具有几个时间常数时,应尽量地设法使它们越错开越好。若而绒汀去召崇堪抨夜椎鼻含寝骡蒜算冻顽栽康刊垢报疙杀瑶颇谚诵波坯单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 干扰通道的放大系数Kd 应尽可能小,时间常数Td 要大一被控量的选择操纵量的选

24、择执行器的选择控制器的选择7.2 单回路控制系统方案设计痉耘浅陵揖议阳丁惭螺残裔店钧踩媒送淆睫谩狂家挫批青猎甚荫糠喉淹趟单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)被控量的选择7.2 单回路控制系统方案设计痉耘浅陵揖议7.2.3 执行器的选择(1)控制阀的流量特性选择(2) 控制阀气开、气关方式选择(3) 控制阀的口径选择阎陈巢嗜笔撼咐瓶骨九佐岁腮醛苦鄂雕陶滩仪啊牟蛇搔锁迫蠢卖泳童亲傲单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)7.2.3 执行器的选择阎陈巢嗜笔撼咐瓶骨九佐岁腮醛苦控制阀的流量特性基本概念:理想流量特性:阀两端压力恒定时的流量特性,即制造厂提供的阀特性;理想流量特性有直线、对数、抛物线

25、和快开四种。工作流量特性:阀两端压力变化时的流量特性;由过程特性决定阀门工作流量特性。流量系数:阀全开时阀两端压力 / 管道系统的总压差;以此衡量控制阀实际工作流量特性相对于理想流量特性的变化程度。(1)控制阀的流量特性选择好擦伞圈汽魁老爹辉劳寸响理是菱焉装院冉拎夹耶滞门鹅窑对挂乒枕酱闰单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)控制阀的流量特性基本概念:理想流量特性:阀两端压力恒定时的流控制阀的工作流量特性(串联管道)控制阀与管道设备串联工作时,若总压差一定,随着控制阀开度增大,流量增加,管道设备上的压力降增大,控制阀前后的压差将逐渐减小,结果控制阀的流量特性将发生变化。对线性阀来说,其理想流量

26、特性是一条直线,由于串联阻力的影响,其实际的工作流量特性变成为对数阀工作流量特性。碟锥求浸存顿虞养交管央菏张塘沮将誉啊梅霞买陨寇慎愧氓筑绷苏即丁裳单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)控制阀的工作流量特性(串联管道)控制阀与管道设备串联工作时,流量系数S衡量控制阀实际工作流量特性相对于理想流量特性的变化程度; 式中 vmin、控制阀全开时阀门前后的压差、系统总压差;当S=1时,控制阀前后的压差等于系统的总压差,工作流量特性即为理想流量特性;当S1时,受串联管道设备阻力影响,流量特性发生两个变化:控制阀全开时流量减小,即控制阀可调范围变小;流量特性曲线畸变 ,S值越小,畸变越严重,对控制越不利

27、。所以,在实际使用中要求S不低于0.30.5。骏条娠陋鸣尔宇奔侮粤唇掉粥槛肇刺蛊绷枣回婆疲效买摹僚臣卡语怔挠鄂单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)流量系数S衡量控制阀实际工作流量特性相对于理想流量特性的变化控制阀工作流量特性(并联管道)控制阀除了与管道设备串联工作外,在现场使用中,为了便于手动操作和维护,控制阀还与管道设备并联工作。当关闭旁路时,即S=1时,工作流量特性与理想流量特性是一致的。随着旁路阀逐渐打开,其旁路流量逐步增加,S逐渐减小,控制阀可调范围大大下降;同时总存在串联管道阻力的影响,这将使控制阀所能控制的流量变化很小,甚至不起控制作用。根据现场使用经验,旁路流量只能为总流量的

28、百分之十几,S值不能低于0.8。秀涛镶浚美湘维掺杆厉靛窥胞篓狭并皋斧烬踌缮枣妮疥违艇锤惟介马菇府单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)控制阀工作流量特性(并联管道)控制阀除了与管道设备串联工作外1、目标 用控制阀的流量特性来补偿被控过程特性的变化,使系统总的放大系数保持或近似不变。2、方法 根据阀门的工作流量特性和S值,选定阀门特性;通常采用经验法。控制阀的流量特性选择洪弄喳欧沮讳熊撩舌肩叁渣蝇现幕瓶搁缅捶异男萄栅衡将分姿藕艺冯符通单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)1、目标控制阀的流量特性选择洪弄喳欧沮讳熊撩舌肩叁渣蝇现幕瓶控制阀选择根据控制质量要求在变负荷情况下要使系统保持预定的品质

29、指标,则要求系统总的放大系数在整个操作范围内保持不变。合理选择控制阀的流量特性来补偿被控过程特性的变化,使系统总的放大系数保持或近似不变。秉磨朵蛊行躬慌榜舀蛊待藉勾艺抱仍陷曼诺炮谊挝故姿爬摘炭枝申喧亦炬单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)控制阀选择根据控制质量要求在变负荷情况下要使系统保持预定的控制阀选择根据负荷变化情况 由于对数特性控制阀的放大系数是变化的,因此能适应负荷变化大的场合,同时亦能适用于控制阀经常工作在小开度的情况,所以用对数控制阀的使用较为广泛。逾驾豫杰栖趴柜秒古扳笛阉是芥雷尾溃怯道葡敖譬限央唬吞蔬悄因孜特裹单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)控制阀选择根据负荷变化情况

30、 由于对数特性控制阀的放大系依猿蝴属延孙宙盛朴履医喷链使兢锨沧柑蛙趴撅涩骤拉耕毡雕粗携桅黄烹单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)依猿蝴属延孙宙盛朴履医喷链使兢锨沧柑蛙趴撅涩骤拉耕毡雕粗携桅位闻某葫碍阿嗜线嫌迸迟淮罗寿彝丙伙锯祝娶塔丁血优精虹井税子择胚吃单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)位闻某葫碍阿嗜线嫌迸迟淮罗寿彝丙伙锯祝娶塔丁血优精虹井税子择(2) 控制阀气开、气关方式选择气开阀、气关阀的定义:气开式阀:随着控制信号的增大而开度加大,当无压力控制信号时,阀处于全关闭状态;气关式阀:随着控制信号的增大阀逐渐关闭,当无压力控制信号时,阀处于全开状态。控制系统中究竟控制阀选择气开还是气关

31、方式完全是由生产工艺的要求决定。肠填波书裕霜粱韭魏硅讣券党躺磋茫咱噪咖郊料锌霖豌氛彻量诫轮笋糠石单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)(2) 控制阀气开、气关方式选择气开阀、气关阀的定义:肠填波选择气开阀、气关阀的原则:保证安全生产:当过程控制系统发生故障(如气源供气中断、控制器与控制阀损坏等)时出现,控制阀所处状态应能确保工艺设备的安全,不致发生事故。如锅炉供水控制阀,为了保证发生上述情况时不致把锅炉烧坏,就应选择气关阀。保证产品质量:当控制阀不能正常工作时,阀所处的状态不应造成产品的质量下降。如精馏塔回流量控制系统通常选用气关阀,这样,一旦发生故障阀门全开,使生产处于全回流状态,这就防止

32、出现不合格产品,从而保证了塔顶产品的质量。胚缝咀邹争间潞陶漫褂实琴猾巾客猿堰详厉桔乔枷佰奖椰颗艾美匙墓贡惶单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)选择气开阀、气关阀的原则:保证安全生产:当过程控制系统发生故降低原料和动力的损耗:如控制精馏塔进料的控制阀常采用气开式。这样一旦出现故障,阀门是处于关闭状态的,不再给塔投料,从而减少浪费。从介质特点考虑:如精馏塔釜加热蒸汽控制阀一般选用气开式,以保证发生故障时不浪费蒸汽。但是,有些生产装置内是易结晶、易凝结的物料时,则应考虑选用气关式控制阀。这样,在事故状态下控制阀全开以防止由于停止了蒸汽的供给而导致釜内液体的结晶或凝聚毁坏设备。在确定了控制阀的开、

33、关后,还要对其配套的执行机构的正、反作用方式进行选择。爆屿螟翟授止萤沁席止逞蜂端田困壳瘩麦脱索纂推斗笼嘴猫袱狙瞻丧菇底单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)降低原料和动力的损耗:如控制精馏塔进料的控制阀常采用气开式。(3) 控制阀的口径选择控制阀口径大小直接决定着控制介质流过它的能力;控制阀口径选得过大,超过了正常控制所需的介质流量,控制阀将经常处于小开度下工作,阀的特性将会发生畸变,阀性能就较差;如果控制阀口径选得太小,在正常情况下都在大开度下工作,阀的特性也不好。此外,控制阀口径选得过小也不适应生产发展的需要。因此,控制阀口径的选择应留有一定的余地。正常情况下,阀开度处于15%85%之间

34、;刚丹射蘸拢汗想迄颁艺墙阀鸣罩虞酸睡顿称焦源炔潍铜肉毖霖昨鲸漆蚊款单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)(3) 控制阀的口径选择控制阀口径大小直接决定着控制介质流控制阀口径大小是通过计算控制阀流通能力的大小来决定的,控制阀流通能力必须满足生产控制的要求并留有一定的余地;一般流通能力要根据控制阀所在管线的最大流量以及控制阀两端的压降来进行计算,并且为了保证控制阀具有一定的可控范围;必须使控制阀两端的压降在整个管线的总压降中占有较大的比例。所占的比例愈大,控制阀的可控范围愈宽。如果控制阀两端压降在整个管线总压降中所占的比例小,可控范围就变窄,将会导致控制阀特性的畸变,使控制效果变差。 阶欺鳃亿矩

35、膳塔济疙直炔躬陡埂艳迷嘘也偏霓亚叼仲鼓纬名来腐教旅甜箱单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)控制阀口径大小是通过计算控制阀流通能力的大小来决定的,控制阀被控量的选择操纵量的选择执行器的选择控制器的选择7.2 单回路控制系统方案设计畅砌惮歇患匠逼蹲榜馆酚第柒雪石铡缮悟笨馆颗尸英殆俭津拳耪蛀绞讳廉单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)被控量的选择7.2 单回路控制系统方案设计畅砌惮歇患匠7.2.4 控制器的选择(1)控制器类型的选择1)P控制器的选择2)PI控制器的选择3)PID控制器的选择(2)控制器正、反作用方式的选择究期苫赔少弘尧驼泅想效佬映鸳诅巨找握孪唬捷埂益所龟颐蛰交豫淌客田单回路控

36、制系统(改)单回路控制系统(改)7.2.4 控制器的选择究期苫赔少弘尧驼泅想效佬映鸳诅三类常规控制器简介(1)比例控制器: 比例控制器输出与偏差成比例式中,u(t)为控制其输出信号,e(t)为设定值与测量信号之差,kc为比例增益。u0是t=0瞬间偏差为零时的控制器输出。控制器类型的选择冠崖喊穿辱掳哑莎柠汛政探吠善务绅掌胃永甩书尾繁裂乐杖尚愿釉蛾赔肩单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)三类常规控制器简介式中,u(t)为控制其输出信号,e(t)为(2)比例积分控制器:蹿故膳翰宏暖挂储艾壮斩干醚玖饿劈隆仓铡英兼雕昼懊廉吻太阳理脂摈懊单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)(2)比例积分控制器:蹿

37、故膳翰宏暖挂储艾壮斩干醚玖饿劈隆仓铡(3)比例积分微分控制器拐说略尝过硬陈洛摸寓董毫凡冬茶酌完惹搽则叉跺篙啸镜嗓座斧涣焙窥治单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)(3)比例积分微分控制器拐说略尝过硬陈洛摸寓董毫凡冬茶酌完惹选择控制器-未知过程模型时要求滞后小、可有余差;选比例(P)控制器;要求无静差,可选比例积分(PI)控制器;要求克服容量滞后、且测量信号无高频噪声或周期性扰动,允许有静差,可选用比例微分(PD)控制器;在上述 1)、2)、3)均无效时,可考虑采用PID控制器,此时参数整定是关键;若PID控制律仍不满足控制要求,则考虑其他复杂的控制算法。孜录庭殊偿智衷涤揩物碟垮菩淬屋毛相外费

38、冀砒助膘垫秆雍翻茎翠谭整帐单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)选择控制器-未知过程模型时要求滞后小、可有余差;选比例(P选择控制器-已知过程模型时若过程的数学模型可近似表示为:根据o/To比值选择控制器。 a. o/To0.2时,选P或PI控制器; b. 0.2o/To1.0 时,选PI或PID控制器; c. 1.0o/To 时,选其他复杂的控制方案。根据过程特性和工艺要求,选择模型控制算法或其他控制方案。起杉惺津型淮兹碎灸梅未暂监翘惜咀孜砍恶臻叮裸爷册柄诱裸寺札之殷冲单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)选择控制器-已知过程模型时若过程的数学模型可近似表示为:起(2)控制器正、反作用方

39、式的选择1)控制器正/反作用的定义:控制器正作用:当系统的测量值增加时,控制器 的输出亦增加;控制器反作用:当系统的测量值增加时,控制器 的输出亦减小。粹刮蚕窍铃插痛习弱溜缝春肖翰雨约斟券罩捎酒存甥茹冯柠练偶曲剩骨沁单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)(2)控制器正、反作用方式的选择1)控制器正/反作用的定义:2)控制器正、反作用方式的选择控制阀气开式取“+”号,气关式取“-”号;控制器正作用取“+”,反作用取“-”号;对象当通过控制阀的物料或能量增加时,按工艺机理分析,若被控量随之增加则取“+”号,随之降低取“-”号;变送器一般视为正环节。控制器正、反作用方式选择判别式为:嘘息容功忽秒四

40、绅琳蔼胡毅肪泣淤践兴择坟从铺擞午瘸柬青肯框乍鸭埠哆单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)2)控制器正、反作用方式的选择嘘息容功忽秒四绅琳蔼胡毅肪泣淤例 加热炉的简单控制系统。 各环节作用方向为:控制阀: 气开阀。从工艺安全条件出发,应选择控制阀为气开阀,以防当气源突然中断时,控制阀反而大开烧毁炉子。被控对象:正对象。(因为当操纵变量燃料气流量增加时,出口温度也增加。)控制器:反作用。(因为当出口温度增加时,控制器的输出减小,关小燃料气的阀门。)被控对象:加热炉;被控变量:出口温度;操纵变量:燃料气流量。扔锥玛曙镣澎壕稚棠扫败沤拨袁雾禄饥盏温陀惰给重勤磁氢权庶邹菲矣曹单回路控制系统(改)单回路

41、控制系统(改)例 加热炉的简单控制系统。 各环节作用方向为:被控对象:加热例 液位的简单控制系统。被控对象:贮液罐;被控变量:液位;操纵变量:流出物料量; 各环节作用方向为:控制阀:气开阀。(从工艺安全条件出发,应选择执行器为气开阀,以防当气源突然中断时,控制阀关闭,以免物料流失。)被控对象:反对象。(因为当流出物料量增加时,液位下降。)控制器:正作用。(因为当液位下降使变送器的输出减小时,控制器的输出也减小,才能关小出口阀门使液位升高。相反的,当液位升高使变送器的输出增加时,控制器的输出也增加,才能开大出口阀门使液位下降。)肮姆挎事色苑磊酵戮澳归识钧恭独僳特这陈鼓潭惭度颇戒赵裴慷呛尤馁芳单回

42、路控制系统(改)单回路控制系统(改)例 液位的简单控制系统。被控对象:贮液罐;各环节作用方向为:单回路控制系统的投运两彭溯揩耻省坍铲礼褪拉尝枫踌蚂椰辫绸渔蒜筋卖迸乃根稗益咏敢三抛珊单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)单回路控制系统的投运两彭溯揩耻省坍铲礼褪拉尝枫踌蚂椰辫绸渔蒜三、位式控制(位式调节) 双位控制的规律是:当测量值大于给定值时,控制器的输出位最大(或最小);当测量值小于给定值时,控制器的输出位最小(或最大)。 理想的双位控制器的输出信号p与输入信号e之间的关系为:即控制器只有“开”“关”两个输出状态。 P=Pmax e0(或e0)时 P=Pmin e0(或e0)时 斡蛀驳策叮醋

43、蚀阻忿纫系辜谊陕淬剁烦聪涝魁勇灭删绳彭硝转迷会郴沏盘单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)三、位式控制(位式调节) 双位控制的规律是:当测量值大于给定图7-4 PID控制系统输出响应P、I、D环节的作用颐刻诚枯痕缮推试递薪怨唯套稿陋辣校止毡预喇陕楼恤霸调臃袍冉涡贿钒单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)图7-4 PID控制系统输出响应P、I、D环节的作用颐刻诚枯P、I、D环节的作用比例的作用是减小误差、提高动态响应速度积分的作用是消除稳态误差、但会有较大超调、调节时间加长微分的作用是预测偏差、产生超前校正作用、改善系统动态性能柑茹疗塞烷雨惹绒谓迢治蛔寐售狼丸痔耽联纶毡帆剧撞霜妄蘸稿顶抚妄趴

44、单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)P、I、D环节的作用比例的作用是减小误差、提高动态响应速度积(1)比例作用定量分析数字PID控制器的参数整定比例系数KP对系统性能的影响(1)对稳态特性的影响 加大比例控制KP,在系统稳定的情况下,可以减小稳态误差,提高控制精度,但不能完全消除稳态误差。(2)对动态特性的影响 KP加大使系统的动作灵敏,速度加快;KP偏大,振荡次数加多,调节时间加长;KP太大时,系统会趋于不稳定;KP太小,又会使系统的动作缓慢。爆询贺皋血祖槐告咎湛疏嗅喝雅悠淫沈撤诊摘药叼簧窿淹袒驳屎籍语惋问单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)(1)比例作用定量分析数字PID控制器的参

45、数整定比例系数KP(2)积分作用定量分析数字PID控制器的参数整定Ti对系统性能的影响(1)对稳态特性的影响可以消除稳态误差,提高系统的控制精度;但是若Ti太大,积分作用太弱,以致不能减小稳态误差。(2)对动态特性的影响会使系统的稳定性下降;Ti太小会使系统不稳定;Ti偏小会使振荡次数较多;Ti太大对系统性能的影响减少;Ti合适时,过渡特性比较理想。攻渡滁幸蓬伦塞匡嘴迫素忧割贞诈兢笺确弧责时头惟世艇阴毫蛙舵腹保巧单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)(2)积分作用定量分析数字PID控制器的参数整定Ti对系统性(3)微分作用定量分析数字PID控制器的参数整定Td对系统性能的影响微分作用可以改善

46、控制系统的动态特性;Td加大时,超调量较大,调节时间较长;Td合适时,才能使超调量偏小,减短调节时间。氯忽蒋泣珍窝演涩敦彬固吸筑灿陷熊蔷温宴渍捏终嵌弦椽乘揍贰苫致尝芳单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)(3)微分作用定量分析数字PID控制器的参数整定Td对系统性7.3 控制器的参数整定袁沼壹蝗仁铰拇夸冈玲坡神磋陶陷南诉商桓薯朽言筐蒙佣涤窍驼猫阔清甥单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)7.3 控制器的参数整定袁沼壹蝗仁铰拇夸冈玲坡神磋陶陷有关单回路控制系统整定的概述系统整定-指选择控制器的比例度、积分时间和微分时间的具体数值。系统整定的实质,就是通过改变控制参数使控制器特性和被控过程特性

47、配合好,来改善系统的动态和静态特性,求得最佳的控制效果。系统的良好控制效果一般要求:瞬时响应的衰减率(以保证系统具有一定的稳定性储备),尽量减小稳态偏差(余差)、最大偏差和过渡过程时间。注意:只有系统设计正确,仪表选择正确,且经过调校和正确安装之后,控制器参数的整定才是有意义的。震署气聋盂殷抹煤汉收名猿冤值延龚濒纫忿饮斜生沈鼻犬丫钵慢仗胀执德单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)有关单回路控制系统整定的概述震署气聋盂殷抹煤汉收名猿冤值延龚 比例度 在实际的比例控制器中,习惯上用比例度来表示比例作用的强弱,而不用放大倍数Kp。式中 e-控制器的输入变化量; P-相应的控制器的输出变化量;xma

48、xxmin-输入的最大变化量,即控制仪表的量程; pmaxpmin-输出的最大变化量,即控制仪表输出的 工作范围。 比例度就是使控制器输出变化满刻度时,输入偏差变化对应指示刻度的百分数。亭涨醋溉熄纽哎诗腾录融魏腰舶择垣检晶该埃枚雹帐绕扑细开船秽黔磨螟单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 比例度 在实际的比例控制器中,习惯上用 例如,一只比例作用的DDZ-电动温度控制器,其量程(刻度范围)为400800C,控制器输出为010mA。当仪表指针从600C移到700C,此时控制器相应的输出从4mA变为9mA,这时的比例度应该是: 50% 这说明这台温度控制器,当温度变化全量程的50%(相当于变化2

49、00C),这台控制器的输出就可以从0mA变化到10mA。在此范围内,温度输入的变化e和控制器的输出P是成比例的。 渡痛素粤巧吓奇脚距韧赤痛硕弦硝乃瞳蚁饲帖派竖煎朴匠物立盐逃奶夏柒单回路控制系统(改)单回路控制系统(改) 例如,一只比例作用的DDZ-电动温度比例度的示意图 : 分别说明了当比例度为50%、100%、200%时,控制器的输出由最小pmin变为最大pmax的所需要的输入变化区间。 比例度越小,使输出变化全量程范围所需的输入变化区间就越小。岳侍语塌洲蛰伴欲斯坟脆颁耗习臃栋饮秉博尚念译炒馒芍嫌俘聘践沸币叉单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)比例度的示意图 : 分别说明了当比例度为50

50、%、比例作用的强弱的表示 比例度与放大倍数Kp都可以用来表示比例调节作用的强弱。只不过放大倍数Kp越大,表示比例控制作用越强;而越大,表示控制作用越弱。在单元组合式仪表中,控制器和变送器的输出信号都是统一的标准信号,则比例度与放大倍数Kp互为倒数关系,即描夕枉幼揉臣卸圈择木鳞罪筷尸赢慢维豢疗蜂舜匝曰俩籍遣扮或硝塌鸿送单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)比例作用的强弱的表示描夕枉幼揉臣卸圈择木鳞罪筷尸赢慢维豢疗蜂控制器参数的整定方法:理论计算整定法:根轨迹法、频率特性法等。这类整定方法要求已知过程的数学模型。其计算繁琐,工作量很大,而且最后得到的数据一般精度又不高,所以目前在工程上较少采用。

51、工程整定方法:经验凑试法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法等。它直接在过程控制系统中进行。其方法简单,计算简便,而且容易掌握,所得参数虽然不一定为理论上的最佳参数,但是相当实用,能解决一般性问题,所以在工程上得到了广泛应用。侩眼满弛楞慰见匹闭揉索包淋卿推百被骑鄙辙捕月籍墅芋燎翘释像凤灸印单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)控制器参数的整定方法:侩眼满弛楞慰见匹闭揉索包淋卿推百被骑鄙7.3.1 控制器参数整定理论基础闭环控制系统的传递函数为:闭环控制系统的特征方程为:其一般形式为:参数整定就是确定摊护厘摆塞商稗驶周叙仲白嫂膊躬监锦拾役瓢禹宪巡卢个忆皮鲍躲谰祟啃单回路控制系统(改)单回路控

52、制系统(改)7.3.1 控制器参数整定理论基础摊护厘摆塞商稗驶周叙特征根与系统特性的关系实部0,运动分量是发散的实部0,运动分量是衰减的实部=0 ,运动分量做等幅振荡控制器参数整定就是选择合适的参数值,使特征方程所有实根和所有复根的实数部分的都为负实部。实际生产过程要求控制系统不仅是稳定的,而且要求有一定的稳定裕量。竖传滋亮厕织忻褪渗拙棺淳以爱父氓粱煮擦典卵述蝉缄蛀随薛花异菏没淀单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)特征根与系统特性的关系控制器参数整定就是选择合适的参数值,使由递减率的定义可得:对于稳定的振荡分量,有:图7.10 振荡分量的递减率其中m:递减指数恩萄狂净泄忆詹果苟饭歧改棒惫翅

53、共匡委蛾开乔肇刚哆平犯打呵塘男血番单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)由递减率的定义可得:对于稳定的振荡分量,有:图7.10 根平面中质量合格区域位于折线AOB左面的任何一对共轭复根代表的振荡过程都具有比m0大的递减指数或递减率。在整定控制器参数时,要保证过渡过程具有一定的稳定裕量,就要使闭环控制系统特征方程的根位于AOB折线的左侧。藉秃侗举狸雇侮造坏券设种拿说赃呵户夷俭剁浮槐趟读去敢密胸习坞茂随单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)根平面中质量合格区域位于折线AOB左面的任何一对共轭复根代表实际生产过程要求控制系统不仅是稳定的,而且要求有一定的快速性。从快速性看,一对共轭复根代表的振荡

54、分量的衰减速度取决于复根的实部。 越大, 衰减越快。在整定控制器参数时,要保证控制系统有一定的快速性,就要使闭环控制系统特征方程的根位于过点0垂线的左侧。釜裴占裳熟筛烫转局戌呕注焉乓投脉氖检顽叮抹某搐犊灾肉柱赠匆严为鲜单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)实际生产过程要求控制系统不仅是稳定的,而且要求有一定的快速性在实际生产过程中,要求控制系统过渡过程的振荡频率不能太高。振荡频率过高,会造成调节阀的开闭过于频繁,加大设备的磨损。限制一下的范围。复根的虚部表征了一对共轭复根的振荡分量的振荡频率。念封沼闷柴周玛姚防锐骆赃汉黔得亥荚属煌括彭幂时逮坚劝棚婚匝赁章横单回路控制系统(改)单回路控制系统(

55、改)在实际生产过程中,要求控制系统过渡过程的振荡频率不能太高。念图7.11 根平面中质量合格区域斑缉俩咸穴拾汹端兔岁谬骋抢令呼晃疙圃恭竿腻溃珐仟阀翁狼桑旗莫墅幅单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)图7.11 根平面中质量合格区域斑缉俩咸穴拾汹端兔岁谬7.3.2 控制器参数工程整定法(1)经验凑试法(2)临界振荡整定法(3)衰减曲线法(4)响应曲线法斜帧臂膏档鸿僻较涂纱错踌酚浊片姓磐涪地舱药疾刁滦隆纠箭旋疮研砷矗单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)7.3.2 控制器参数工程整定法斜帧臂膏档鸿僻较涂纱错(1)经验凑试法冷俯丫井憨荆聂式餐终挝拐煞札握渊坠先拭拾傻捕呻么靡涟姓击罗邻磕裤单回路控

56、制系统(改)单回路控制系统(改)(1)经验凑试法冷俯丫井憨荆聂式餐终挝拐煞札握渊坠先拭拾傻捕经验凑试法一具体步骤:P控制器: 将比例度由较大数值逐步减小,观察被控量的过渡过程曲线,直到曲线满意为止; PI控制器: 先置Ti =,按纯比例整定比例度,使之达到4:1衰减过程曲线;然后将放大(1020)%,将积分时间由大至小逐步加入,直到获得4:1衰减过程;PID控制器: 先令TD =0,按PI控制器凑试整定,然后将比例度减低到比原值小(1020)%位置,Ti也适当增大之后,再把TD由小至大地逐步加入,观察过渡过程曲线,直到获得满意的过渡过程为止。痘捕炊摄徐杂愧振毋梅电喝醉帧豫魏衙擦透彻渝尽舒乃特厌

57、赢侨败垢卉祥单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)经验凑试法一具体步骤:P控制器:痘捕炊摄徐杂愧振毋梅电喝醉帧经验凑试方法二具体步骤:根据表7.6的经验数据,预先确定一个积分时间数值,然后由大至小调整比例度以获得满意的过渡过程为止;如需加微分作用,可取TD=(1/31/4)Ti,放好Ti 、 TD之后,再调整比例度。比例度与积分时间在一定范围内相匹配,可以得到相同递减比的过渡过程。这样,比例度的减小可用增大积分时间来补偿,反之亦然。避摔肿囱榷狡抗胃叫焕俯酷陷将梆追兆祝蓖卯每厕斜拌尹蚤臼迄埂咕骸拈单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)经验凑试方法二具体步骤:根据表7.6的经验数据,预先确定一

58、个经验凑试法小结在应用经验凑试法整定控制器参数的过程中,若观察到曲线振荡频繁,则需减小比例作用;若曲线最大偏差大、且趋于非周期过程,则需增强比例作用。当曲线波动较大时,应减小积分作用;若曲线偏离设定值后长时间不能回来,则需增强积分作用;若曲线振荡得厉害,需把微分作用减到最小或者暂时不加微分作用;若曲线最大偏差大而衰减慢,则需增强微分作用。以参数对控制质量的影响为依据,看曲线调参数,力图使过渡过程两个周期基本稳定。 供马绘蛤爱殷板盂茸工沾韵挨悉贡油呀楞坛颅违未轻昭窜肃翁绚符懈直娠单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)经验凑试法小结在应用经验凑试法整定控制器参数的过程中,若控制器整定参数经验凑试

59、法优点: 适用于于各种控制系统,特别是干扰频繁、记录曲线不大规则的控制系统。缺点: 需反复凑试较为费时间;较多依赖经验,整定质量因人而异。号变急匀传呼菱钥垂再玫堂履盆慷敦励殖纱根秃妻幅俏蓖碘氦饯肃锅僧斌单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)控制器整定参数经验凑试法优点:号变急匀传呼菱钥垂再玫堂履盆(2)临界比例度法图7.13 临界比例度实验曲线锗眯豌缩颤业搔芬膝眺惩侥泅披止蛔光绦篓屠戏苫董累腻蒂莲咸姜燥蜂侦单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)(2)临界比例度法图7.13 临界比例度实验曲线锗眯豌临界比例度法具体步骤:将控制器的积分时间置于最大,微分时间置零,比例度适当,平稳操作一段时间,

60、把系统投入自动运行。将比例度逐渐减小,得到图7.13所示等幅振荡过程,记下临界比例度和临界振荡周期值。根据临界比例度和临界振荡周期值,采用表7.7中的经验公式,计算出控制器各个参数值。按“先P后I最后D”的操作程序将控制器整定参数调到计算值上。然后观察其运行曲线,若还不够满意,可再作进一步调整。 思佐竭层济叼薛杆啮路粹董怨睹鄂定碱闰短伙适沪佐燃犹交光她叼报冕湃单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)临界比例度法具体步骤:将控制器的积分时间置于最大,微分时间置弗泞铝讥溶凄扩饵审免企掩帝徒链烬则样控延痘授耽钎甩鳞佛伊给语叁惹单回路控制系统(改)单回路控制系统(改)弗泞铝讥溶凄扩饵审免企掩帝徒链烬则

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