哈工大过程控制课件第六章.pptVIP

第六章利用补偿原理

提高系统的控制品质

§6-1概述

§6-2前馈控制系统

§6-3大迟延系统

§6-4非线性增益补偿系统;§6-2前馈控制系统

（FeedforwardControlSystem）

一、基本概念

二、静态前馈

三、动态前馈

四、前馈——反馈控制系统

五、多变量前馈控制系统

六、比例滞后控制系统

七、工程实现问题;§6-3大迟延系统

一、概述

二、采用补偿原理克服大迟延的影响

三、史密斯预估器的几种改进方案

四、其他时滞补偿控制系统

（一）观测补偿控制

（二）预估校正控制系统

五、非线性增益补偿系统;§6-1概述;§6-1概述;有偏差才控制

不能事先规定调节器的输出;工程实际中几种不变性;例汽包水位控制;定义：基于不变性原理的控制称为前馈控制。是一种按扰动进行补偿的开环控制，不影响控制系统的稳定性。;对象;二、静态前馈;前馈控制器的设计可按简单情况和复杂情况进行。;例如：列管换热器控制;方法二;前馈控制装置中静态前馈增益的整定;三、动态前馈;扰动D;动态前馈控制器（补偿器）;T0TF前馈控制器呈现超前特性;当T1=Tp，T2=Td，为完全动态补偿；

T1、T2为其他值对系统的影响如下：;四、前馈—反馈控制;（1）前馈作用和反馈作用相加的前馈——反馈控制系统;这是最常见的前馈——反馈控制系统结构;（2）前馈作用和反馈作用相乘的前馈——反馈控制系统;五、多变量前馈控制系统;七、前馈系统设计应注意的问题;（二）前馈方式的选择;（四）前馈控制规律的实现;（五）运行注意问题;（六）前馈通道中非线性环节的处理;一、概述;2.时滞τ对动态指标的影响;两种控制方式下对扰动的响应相同。;两种控制方式下对给定的响应不同。;则在低频段静态增益相同，稳态精度相同；;（三）中间反馈;从动态特性比较分子相同，分母不同，中间反馈TDs的引入使得系统的极点距离虚轴远、实轴近。;当τ较小时，可近似为;某大迟延对象不同控制方案仿真结果;二、采用补偿原理克服大迟延的影响;补偿后的闭环系统;给定值变化R;史密斯预估控制对定值扰动有很好的控制效果，对其他扰动控制效果变差，且当预估器模型不准确时，控制效果也变差。;可得：;则可得增加的补偿器传函为：;（二）内膜控制(InternalModelControl，简称IMC)

;且可物理实现，则过程和模型一致时，则不仅能够消除扰动对系统输出的影响，且能保证无差。;2.理想控制器;R.F.Giles和T.M.Bartley在1977年提出：在Smith预估补偿控制系统中，用乘法器代替加法器，除法器代替减法器，并增加一个微分器，则得到自适应预估补偿控制系统;2.增益自适应补偿控制系统分析;若取;Smith预估补偿控制实施时注意的问题;（一）观测补偿控制;则闭环特征方程为;（二）预估校正控制系统;则闭环特征方程为;§6-4非线性系统;（一）补偿被控对象的非线性控制方法;（1）阀门非线性的补偿控制方法;（2）非线性控制规律;（3）采用串级控制系统补偿副回路的非线性;（二）位式控制;?多位调节：多个位式调节组合的控制方式。;（三）为满足一定的控制要求设置的非线性;锅炉燃烧控制系统分析设计;1.锅炉设备的主要控制要求

?汽包的液位、蒸汽的压力：一定范围内，适应负荷变化

?过热蒸汽温度：一定范围内

?炉膛负压：一定范围内

?燃烧完全：经济性和环保的要求

?运行安全：液位、炉膛负压、过热汽温度、蒸汽压力等在安全运行范围内;2.锅炉设备的主要控制系统

?给水控制系统：保持物料的平衡（给水和蒸汽）

被控变量：汽包液位调节量：给水量

?锅炉燃烧的控制系统：经济性、安全性和环保要求

被控变量：蒸汽压力调节量：燃料量

被控变量：烟气含氧量调节量：送风量

被控变量：炉膛负压调节量：引风量

?过热系统的控制系统：满足过热度、壁温等要求

被控变量：过热蒸汽温度调节量：喷水量;3.燃烧控制的基本任务：

（1）维持蒸汽压力稳定——燃料控制

（2）保证燃烧过程的经济性——送风控制

（3）维持炉膛压力稳定——引风控制;4.汽压调节对象的动态特性;5.燃料控制系统：被控变量为蒸汽压力;控制系统结构图;6.送风控制系统：被控变量为烟气含氧量;控制系统原理图;控制系统原理图;7.引风控制系统：被控变量为炉膛负压;采用热量信号的燃烧控制系统;σP;本章重点回顾;谢谢大家！