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1、过程控制系统及工程,第4章 均匀控制系统,均匀控制系统,4.1 均匀控制问题的提出及特点4.2 均匀控制方案4.3 均匀控制系统的理论分析4.4 其他需要说明的问题,第4章,教学进程,4.1,均匀控制问题的提出及特点,如串联精馏塔系统,甲塔控制液位，而乙塔要控制进料量，出现矛盾,过程生产的连续性物料连续，前一设备出，后一设备进, 前后设备的控制系统经常会出现不协调（矛盾）。,均匀控制目的：两参数都允许在一定范围内波动，但波动都不大,4.1,均匀控制问题的提出及特点,解决办法：工艺上可在两塔之间加入缓冲罐,增加投资,控制系统上解决均匀控制系统,做法：把两参数统一考虑，只设置一个控制系统， 如LC
2、，然后调整控制器参数,均匀控制系统的特点,（1）结构上无特殊性 可以是单回路，可以是串级，均匀是指控制目 的，而不是指 结构。 （2）参数都要允许变化，但都要缓慢，并且要有主次 （3）参数变化要限定范围（非定值控制，而是定范围控制） 注意：明确均匀控制意图。,4.1,均匀控制问题的提出及特点,均匀控制系统,4.1 均匀控制问题的提出及特点4.2 均匀控制方案4.3 均匀控制系统的理论分析4.4 其他需要说明的问题,第4章,教学进程,4.2,均匀控制方案,常用的结构形式,4.2.1,（1）简单均匀控制 结构与单回路相同，在控制器参数整定上不同，较大的比例度和积分时间（弱控制作用） 适用于干扰不大
3、，要求不高的场合,结构与串级系统相同，主控制器与简单均匀控制器参数设置相同。,常用的结构形式,4.2.1,（2）串级均匀控制,控制目的：,不是为了提高主参数液位的控制质量；,是为了克服控制阀压力波动及自衡作用对流量的影响，使流量变化平缓。,常用的结构形式,4.2.1,（3）双冲量均匀控制,“冲量”信号“双冲量” 一个控制器两个测量信号之差为被控变量。,图 液位和流量 I0=IL-IF+IS,恒流源的输出,IL与IF符号相反，互相抵消，调整恒流源的输出，使加法器的输出在给定值。,IL,I0,出现偏差，控制器动作,IF,当流量和液位相似时，重新恢复平衡,控制规律的选择,4.2.2,不能加微分控制规
4、律,简单均匀：控制器纯比例，或比例积分,串级均匀：主控制器纯比例，或比例积分 副控制器纯比例，或比例积分,双冲量均匀：控制器比例积分,利：积分的引入对液位参数有利，液位不越限，高频噪声,弊：积分的引入对流量信号不利，平衡状态过程很短，积分饱和,参数整定,4.2.3,串级均匀控制中的流量副控制器按普通流量控制器进行整定，其它形式的控制器都需要按均匀控制的要求进行整定。,整定的原则“慢”，过渡过程不能出现振荡,根据工艺对流量和液位两个参数的要求，适当调整控制器的参数。,以保证液位不超出允许的波动范围，先设置好控制器参数。,修正控制器参数，充分利用容器的缓冲作用，使液位在最大允许的范围内波动，输出流
5、量尽量平稳。,方法和步骤：见P80,均匀控制系统,4.1 均匀控制问题的提出及特点4.2 均匀控制方案4.3 均匀控制系统的理论分析4.4 其他需要说明的问题,第4章,教学进程,4.3,均匀控制系统的理论分析,常规的基于传递函数分析方法（略）课本中介绍的关联系统分析方法,均匀控制系统,4.1 均匀控制问题的提出及特点4.2 均匀控制方案4.3 均匀控制系统的理论分析4.4 其他需要说明的问题,第4章,教学进程,4.4,其他需要说明的问题,气体压力与流量的均匀控制,4.4.1,对于汽相物料，前后设备间的均匀控制一般是压力和流量的串级均匀控制，P90图4-12,去加氢反应器,也可以采用非线性控制实现（第8章）,实现均匀控制的其他方法,4.4.2,
