分段控制在温度控制中的应用.pdfVIP

维普资讯 文章编号：1001-9944(2004)04—0054—03 分段控制在温度控制中的应用 谭思云，范志顺 (武汉理工大学，湖北 武汉 430070) 摘要：对实际项 目中遇到的温度控制问题进行分析，利用误差和误差变化 的概念 ，分析二阶 系统的相平面与误差和误差变化 的关系，将其响应曲线分段处理 ，分析每一段 曲线对应的 系统性能参数以寻求一组新的控制参数 ，并优化控制方案。同时在软件实现其控制策略 ，满 足系统要求。 关键词 ：温度控制；分段控制；相平面；偏差；偏差变化 中图分类号：TP273 文献标志码：B 1 引言 2 系统特性分析 在工业企业中，提高温度控制对象的运行性能 温度控制是黄化生产环节 的关键部分，整个化 一 直是控制人员和现场技术人员努力解决 的问题。 学反应是一个放热过程 ，系统通过调节冷冻盐水 的 这类控制对象惯性大，滞后现象严重，存在很多不确 流量控制黄化温度 ，本为多回路串级调节 ，但是 由 定 的因素，难以建立精确 的数学模型，从而导致控制 于厂方现有设备的限制，没有安装检测冷冻盐水温 系统性能不佳，甚至出现控制不稳定、失控现象。目 度和压力的传感器设备，因此只能采用单回路控制 前，控制领域仍大量采用传统 的PID控制方式，但 方式 ，这样冷冻盐水的参数变化对于控制对象来讲 PID控制在对象的模型难以建立 ，并且在扰动因素 就成了不稳定因素；还有机台结构的特殊性，内部 不明确时，参数调整不便仍是普遍存在的问题。在此 安装有垂直方向的搅拌机和水平方 向的捏合机使 通过研究仿丝 中制胶过程黄化工艺的温度控制问 得机 台设置检测黄化胶体温度 的检测点不能实时 题 ，寻求一种合理的控制手段来克服对象的不确定 反映当前的黄化反应的温度 ，存在相当大的滞后； 性，使其按照黄化工艺要求实现程序升温。该方案 还有反应过程 中添加物料的温度参数都给控制系 在现场使用过程中得到了很好的验证。 统的温度控制带来了一定的难度 ，应用传统的PID 控制很难寻求理想的控制参数，随着季节 的不 同以 收稿 日期 ：2003—10—17 FCS和DCS的优点都得到体现。待FCS的问题和不 足得到基本地解决与克服，DCS将被 FCS取代。 参考文献 ： 虽然 FCS的推广及普及 尚有很多困难 ，但是历 【1】 阳宪惠，等．现场总线技术及其应用M【】．北京 ：清华大学出版社。 1998、 史是 向前发展的，现场总线是一种不可阻挡的发展 2【】缪学勤．工业控制系统与现场总线 J【】．自动化仪表，1999。20(7)． 趋势，它的先进性有着极强的生命力，对传统的工 3【】夏得海．现场总线的现状及其应用 J【】．中国仪器仪表，1998． ■ 控系统的发展有着深远的影响。 墨 维普资讯 及冷冻盐水等参数的改变 ，其PID参数也需要不断 0／℃ 地更改 ，控制十分不便。因此通过数学分析和现场 实际温度； ： 检测温度 实验寻求更合理的控制形式。 ≤ 2．1 温度 曲线的设置要求