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2.4 复杂控制系统的结构 比值控制系统类型的选择 主动量不可控时，选用单闭环比值控制系统，例如，主动量来自上一工序； 主动量可控可测，并且变化较大时，宜选双闭环比值控制系统； 当比值根据生产过程的需要由另一个控制器进行调节时，应选择变比值控制系统； 当质量偏离控制指标需要改变流量的比值时，应采用变比值控制系统； 变比值控制系统的第三过程变量通常选择过程的质量指标，例如，烟道气中的氧含量等。 比值控制系统的参数整定和投运 单闭环比值控制系统是随动控制系统，应按照随动控制系统的整定原则整定从动量控制器的参数。即整定为非振荡或衰减比10:1的过渡过程为宜。 双闭环比值控制系统中主动量的控制系统是定值控制系统，以衰减比为4:1整定主控制器参数，从动量控制系统是随动控制系统为主的控制系统，以非振荡或衰减比为10:1整定从动量控制器参数。 变比值控制系统中从动量控制系统是串级控制系统的副环，因此，按串级控制系统副环的整定方法整定参数，变比值控制器按串级控制系统主对象整定控制器参数。 2.4 复杂控制系统的结构 2.4 复杂控制系统的结构 2.4.4 选择控制(单输入多输出) 选择性控制系统是为使控制系统既能在正常工况下工作，又能在一些特定的工况下工作而设计的，因此，选择性控制系统应具备： 生产操作上有一定的选择性规律。 组成控制系统的各个环节中，必须包含具有选择性功能选择单元。 选择控制又可称取代控制、超驰控制和保护控制等 超驰控制(Override Control)，也称约束控制(Constraint Control) 特点：被控变量类型不同，通常有两个以上的控制器，主要用于设备软保护。 控制器选择：超驰控制系统的控制要求是超过安全软限时能够迅速切换到取代控制器。因此，取代控制器应选择比例度较小的比例或比例积分控制器，正常控制器与单回路控制系统的控制器选择相同。控制器的正反作用可根据负反馈准则，如上述进行选择。 2.4 复杂控制系统的结构 2.4 复杂控制系统的结构 锅炉汽包水位控制 放热反应器热点温度选择控制 液氨蒸发器超驰控制系统框图 2.4 复杂控制系统的结构 问题： 1)调节阀气开气关特性的选择； 2)控制器正反作用的选择； 3)选择器（低选器LS或高选器HS）的选择，操作变量的选择。 液氨蒸发器的单回路控制 液氨蒸发器的选择控制系统 2.4 复杂控制系统的结构 抗积分饱和方法：当某一控制器起作用时，让另一备用控制器的输出跟踪起作用控制器的输出，从而避免备用控制器的积分累加。 2.4 复杂控制系统的结构 选择控制系统的抗积分饱和 2.4.5 分程控制(多输入单输出) 一个控制器的输出同时送往两个或多个执行器，而各个执行器的工作范围不同，这样的系统称之为分程控制系统。 特点： 多阀：一只控制器的输出信号去带动两个或两个以上的控制阀工作。 分程：每一个控制阀仅在控制器输出信号整个范围的某段内工作。 2.4 复杂控制系统的结构 2.4 复杂控制系统的结构 图2.9 分程系统的分程组合 2.4 复杂控制系统的结构 2.4.6 均匀控制 控制量与被控量缓慢地在一定范围内变化的特殊功能。 当塔甲的进料量变化时，希望塔甲的液位h(t)与出料 qo(t)同时平稳，以确保后续设备进料波动的减少。 这完全不同于单纯的液位控制系统（那里只关心液位的平稳，而不关注控制变量的变化情况），而要求液位与出料同时“均匀”地变化。 例 不同于常规的定值控制系统，而对被控变量(CV)与控制变量(MV)都有平稳的要求； 为解决CV与MV都希望平稳这一对矛盾，只能要求CV与MV都渐变。均匀控制通常要求在最大干扰下，液位在贮罐的上下限内波动，而流量应在一定范围内平缓渐变。 均匀控制指的是控制功能，而不是控制方案。 均匀控制系统的特点: 2.4 复杂控制系统的结构 单回路均匀控制系统 串级均匀控制系统 讨论：串级控制系统串级均匀控制系统有何不同？ 常用的均匀控制方案 2.4 复杂控制系统的结构 2.4 复杂控制系统的结构 2.4.7 推断控制 通过测量辅助变量并建立反馈控制系统来实现的控制策略叫推断控制。 合成反应塔 原料 产品黏度 主变量 流量 温度 压力 密度 副变量 本章小结 复杂控制系统的定义和控制器设计方法 直接合成和内模控制 复杂系统的参数调整方法 图表法、两点法、面积法 复杂动态系统的特征及补偿方法 时延系统、负响应系统和开环不稳定系统 Smith预估器、改进的Smith预估器、两步法等 复杂控制系统的结构 串级控制、前馈控制、比值控制等七种结构 第二章 复杂控制系统 Highlights: What’s advanced PID control？ How to design the correspond