过程控制-第6章-均匀控制系统-xu

1均匀控制系统的基本概念2均匀控制方案二均匀控制系统1均匀控制系统的基本概念

一般控制系统要求：快速、稳定、准确定值控制系统：被控量快速、稳定、准确达到给定值。控制变量可能有大幅度的变化。是不是适用控制系统的所有情况？例:连续生产过程塔1液位控制系统塔2流量控制系统两个系统相互关联。如果为保证一个系统控制质量可能引起另一个的剧烈变化。

塔1塔2FCLC使两个量都在允许范围内均匀变化，形成均匀控制系统

均匀控制是在连续生产过程中，各种设备前后紧密联系的情况下提出来的一种特殊的控制。

功能：具有使得被控量和控制量在一定范围内缓慢变化。构成均匀控制系统，液位和流量两个参数的变化应满足如下要求：1.两个参数在控制过程中都应该是变化的，且变化是均匀缓慢的。

2.两个参数必须在允许的范围内变化，在最大干扰作用下，液位也在塔的上下允许限内波动，而流量也应在一定的允许范围内平稳渐变，避免对后段工序产生较大的干扰。小结：均匀控制系统：是指两个工艺参数在规定范围内缓慢地、均匀地变化，使前后设备在物料供求上相互兼顾，均匀协调的系统。简单均匀控制系统特点：结构与单回路液位控制系统相同设计目的,整定要求不同:输出缓慢变化，无大的振荡。控制规律采用纯比例控制参数整定比例度大于100%LC串级均匀控制系统

单回路均匀控制系统中，存在流量的压力扰动，调节阀非线性特性影响。可以采用串级均匀控制系统。特点：结构与串级控制系统完全相同LCFC串级均匀控制系统：主环作用：实现1塔液位和2塔流量之间的均匀控制副环作用：克服对流量扰动和非线性影响，迅速动作，将流量调到要求给定值。串级均匀控制系统整定要求：副环流量控制要求与串级副环相同；副环参数整定与串级对副环的要求相同，副控制器一般采用纯比例P控制规律主控制器与简单均匀控制要求相同，采用比例P或比例积分PI规律复习:均匀控制系统1

均匀控制系统基本概念均匀控制是在连续生产过程中，各种设备前后紧密联系的情况下提出来的一种特殊的控制。功能：使得被控量和相关控制量在一定范围内均匀缓慢变化。LC塔1液位塔2流量2均匀控制方案1)常用几种结构形式2)控制规律的选择3)参数整定1)常用几种结构形式简单均匀控制结构形式与单回路控制系统完全一致。

优点：结构简单，成本低，投运方便。

缺点：抗干扰能力低，适用于控制要求不高的场合。控制强度整定，使得相关参数均匀缓慢变化抗干扰能力：对连续工作两个相关参数，主要指控制参数抗干扰能力LC塔1液位塔2流量串级均匀控制结构形式与串级控制系统完全一致。

目的：引入流量控制副回路，克服压力波动及控制阀特性对流量的影响。

优点：能克服较大的干扰(会引起流量剧烈波动)，适用于系统前后压力波动等干扰较大的场合。加上流量副回路：克服干扰，快速跟随主回路的均匀控制要求主回路：均匀控制副回路：快速跟随LCFC塔1液位塔2流量2）控制规律的选择1.简单均匀控制系统：控制器一般采用纯比例作用。有时防止干扰作用下超出允许范围，也可采用比例积分控制规律。

2.串级均匀控制系统：主控制器一般采用纯比例作用；也可采用比例积分控制规律。副控制器一般采用纯比例作用。均匀控制系统是否引入积分作用？

有利方面：1.可以避免由于长时间单方向干扰引起的液位越限。利用积分无差控制作用。2.比例度适当增加，加入积分作用，有利于抑制高频噪声。

与电容缓冲作用类似。不利方面：1.一旦液位偏离给定值的时间长而幅值又大时，则积分作用会使控制阀全开或全关，造成流量较大的波动。2.由于积分的引入会使系统的稳定性变差。3）参数整定整定原则：

1、保证液位不超出允许的波动范围，按照单回路整定参数或设置经验控制器参数。

2、修正控制器参数，充分利用容器的缓冲作用，使液位在最大允许范围内波动，同时输出流量尽量平稳。

3、根椐工艺，对流量和液位两个参数的要求，适当调整控制器参数。串级均匀整定方法1：经验法先副后主；把主、副调节器设置一比例度经验值。按照比例度由大到小的顺序，调节主调节器，使得输出和相关参数成缓慢而非周期的衰减变化。根据需要，给主调节器加上积分，积分时间要调得较大。串级均匀整定方法2：停留时间法即：计算对象的停留时间，根据停留时间的大小选择主调节器的调节规律。停留时间τ：介质在过程被控参数允许变化范围内流过所需要的时间；τ=V/Q容积越大，停留时间τ越大。可以推证，过程时间常数T=2τ。整定步骤：按经验法确定副调节器参数；计算对象的停留时间τ，根据表格找出两组调节器参数。

τ(min)<2020~40>40δ(%)100150200250TI(min)51015如果重点考虑流量，取较大一组。若重点考虑液位，采用较小的