单回路控的制系统的设计.pptVIP

第五章简单控制系统设计 0一单回路控制系统设计 二PID调节参数的工程整定  单回路控制系统设计 单回路控制系统的概念 单回路调节系统一般指对一个被控制对象使用 个调节器来保持一个参数恒定。调节器只接受 个测量信号,输出只控制一个执行器 PID控制器 扰动 控制变量 受控变量 设定信P 执行器 谓卡通道文 测变送 测量值 已(5) 单回路调节系统典型结构  简单控制系统的设计 控制系统的设计步骤 (1)熟悉系统的技术要求或性能指标,如:超调量, 稳定误差,调节时间,上升时间,衰减比等 (2)了解工艺过程,建立过程的数学模型。 (3)依据过程的数学模型,确定控制方案。即确定 被控参数及其测量和变送的方法;确定操作变量和 相关的执行器(控制方法)。 (4)依据调节规律和系统的动、静态特性进行理论 分析和综合 (5)系统仿真与试验研究。  简单控制系统的设计 控制系统的设计步骤 (6)工程设计。 (7)工程安装。 (8)控制器的参数整定  喷雾干燥过程控制系统设计 高位槽 1.生产工艺简介 阀1 2.被控参数选择 B 3.控制参数选择 过滤器 4.仪表选择与整定 2 干燥器5控制仪表连接图 鼓风机‖换热器 阀 风管  被控参数选择 系统被控参数选取的一般原则 (a)应选取对产品的产量,质量,安全生产,经济运 行,环境保护有决定性作用,又可直接进行测量的工 艺参数作为被控参数(直接参数) (b)选取与上述直接参数有单值对应关系的间接参数 作为被控参数 (c)间接参数对产品质量应有足够的灵敏性; (d)应考虑工艺的合理性及仪表的性能价格比等 被控参数选择:间接参数(温度)与直接参数水分 含量一一对应。 被控参数一般要与工艺工程师共同确定。  控制参数的选择 高位槽 阀1 扰动分析 B 乳液温度和流量波 过滤器 动,干扰f1(t)。 干燥器 2、旁路冷风流量,干 2 扰f2(t)。 鼓风机‖,换热器 3、蒸汽压力、温度变 n 化,干扰f3(t)。 阀 风管 蒸汽  过程特性对控制质量的影响 、干扰通道特性对控制质量的影响F(s) R(S(SLGC(s) U(s) Q(s) G,(S) G(s) Y(s) H(S) 系统输出与干扰之间的传递函数为: G,(S) F(S) 1+G SG (SG S)H(S) 假设:Gr(S) T5+l  干扰通道的影响 K F(S)1+G2(S)G(S)G2(S)H(S)7s+1 若考虑纯滞后:(S) K F(S) 1+G S)G (SG(S) Ts+l 结论: 1)K越大,由F(S)引起的C(S)则越大,即C(S)偏离期望值越大 所以希望K值越小越好。 2)T越大,惯性越强,对干扰的“滤波”效果越明显,干扰对输 出的动态影响越小,所以希望T越大越好。 3)τr的存在于否,不影响系统的控制质量,所以应尽可能将纯滞 后时间长的环节置于干扰通道  干扰通道的影响 干扰进入位置对控制质量的影响 F(s) R(S) U(s) C(S) ②-Gc(s) G,(s) G(s) YO H() 系统输出与干扰之间的传递函数为 G (SGp(s) F(S) 1+G SG (SG S)H(S)