前馈控制 三冲量控制.pptxVIP

锅炉三冲量控制系统的设计控制要求控制要求：通过加热管对导热油加热，然后再通过导热油对真空室内的电容器加热。系统的电加热功率为90kw，导热油循环泵电机功率为11kw，电容器温度控制在30~90 ℃之间可调（温度偏差不超过1℃）串级控制系统设计主、副回路的选择设计主、副控制器的控制规律选择主、副控制器正反作用方向的确定干扰F2干扰F1给定值副变量主变量++主控制器副控制器执行器副对象主对象--测量、副变送测量、主变送主、副回路的选择设计1. 主回路的设计 串级控制系统的主回路是定值控制，其设计单回路控制系统的设计类似，设计过程可以按照简单控制系统设计原则进行。这里主要解决串级控制系统中两个回路的协调工作问题。主要包括如何选取副被控参数、确定主、副回路的原则等问题。2. 副回路的设计 由于副回路是随动系统， 对包含在其中的二次扰动具有很强的抑制能力和自适应能力，二次扰动通过主、副回路的调节对主被控量的影响很小，因此在选择副回路时应尽可能把被控过程中变化剧烈、频繁、幅度大的主要扰动包括在副回路中，此外要尽可能包含较多的扰动。归纳如下。(1) 在设计中要将主要扰动包括在副回路中。(2) 将更多的扰动包括在副回路中。(3) 副被控过程的滞后不能太大，以保持副回路的快速相应特性。(4) 要将被控对象具有明显非线性或时变特性的一部分归于副对象中。(5) 在需要以流量实现精确跟踪时，可选流量为副被控量。在这里要注意(2)和(3)存在明显的矛盾，将更多的扰动包括在副回路中有可能导致副回路的滞后过大，这就会影响到副回路的快速控制作用的发挥，因此，在实际系统的设计中要兼顾(2)和(3)的综合。主、副控制器的控制规律选择 主控制器起定值控制作用，副控制器起随动控制作用，这是选择控制规律的基本出发点。 串级控制系统的主要变量往往是工艺操作的主要指标，工艺要求较严格，允许波动的范围很小，一般不允许有余差。因此通常采用比例积分（PI）控制规律或比例积分微分（PID）控制规律。为了消除余差，主控制器必须具有积分作用，在过程通道的容量之后比较大的时候，可以引入微分作用来加速过度过程。 副回路要求控制的快速性，可以有余差，一般情况选取P控制规律而不引入 积分（I）或微分（D）控制。有时为了防止同向扰动的积累也适当引入较弱的积分（I）控制。但是没有必要引入微分（D）控制，因为副回路采用 P控制已经起到了快速控制作用，引入D控制会使调节阀的动作过大，不利于整个系统的控制。 我们选择主控制器用PID控制，副控制器用P控制。主、副控制器的正反作用方向的确定 一个过程控制系统正常工作必须保证采用的反馈是负反馈。串级控制系统有两个回路，主、副调节器作用方式的确定原则是要保证两个回路均为负反馈。确定过程是首先判定副调节器应选用那种作用方式，然后再确定主调节器的作用方式。本系统副控制器、主控制器都选择反作用干扰F2干扰F1给定值副变量主变量++主控制器副控制器执行器副对象主对象--测量、副变送测量、主变送检测环节Pt100温度阻值0100.0010103.9020107.7930111.6740115.5450119.4060123.2470127.0780130.899013450型号：WZPB-231铂热电阻分度号：Pt100输出：4～20mA电源：DC24V精度：0.5%FS测量范围：0-100℃执行机构调功器根据系统要求，加热功率为90KW型号电流负载功率冷却方式TR-4-4-200-P200A100KW（380V）强制风冷控制环节智能仪表HALI-AI-518P二、技术规格●输入规格： 热电偶：K、S、R、E、J、T、N 热电阻：Cu50、Pt100 线性电压：0~5V、1~5V、0~1V、0~100mV、0~20mV等 线性电流（需外接分流电阻）：0~10mA、0~20mA、4~20mA等●测量范围：Pt100(-200~+600℃)●测量精度：0.3级●分辨率：Pt100可达0.1℃●响应时间：≤0.5秒（设置数字滤波参数dL=0时）●调节方式： 位式调节方式（回差可调） AI人工智能调节，包含PID调节及参数自整定功能的先进控制算法临界比例度法（1）预选择一个足够短的采样周期Ts。一般说Ts应小于受控对象纯延迟时间的十分之一。（2）用选定的Ts使系统工作。这时去掉积分作用和微分作用，将控制选择为纯比例控制器，构成闭环运行。逐渐减小比例度，即减小，直至系统对输入的阶跃信号的响应出现临界振荡（稳定边缘），将这时的比例放大系数记为r,临界振荡周期记为Tr。 调节参数控制规律Ti TdP2r------------PI2.2r0.85Tk------PID1.7r0.5Tk0.13Tk（3）?根据临界振荡整定计算公式代入r、Tr的值,计算出调节器各