比值控制浙江大学课件.ppt

1、提问11、TC21的正反作用？2、描述控制过程?3、PID参数如何整定？4、如果燃料油流量波动很大，如何改进控制系统？提问2n相比反馈控制，串级控制更有效抑制干扰，因此在控制方案选择时应首选串级控制？n串级能够有效抑制副回路中的干扰，因此应选择能包含最多干扰的那个变量作为副变量？提问3n串级控制系统的调节阀由原来的口径20mm的气开阀改为口径32mm的气关阀。问：n主、副控制器正反作用要否改变？n副控制器的比例系数要否改变？n主控制器的比例系数要否改变？提问4如果工艺介质流量波动很大，如何改进控制系统？提问5n图示为一个前馈反馈控制系统方框图，试确定前馈控制器的传递函数。提问6n如何实现空气量

2、和燃油量保持一定的比例关系？提问7n如何实现空气量和燃油量间的逻辑提降？提问提问81.控制器正反作用的选择；2.选择器(低选器LS或高选器HS)的选择；3.如何防积分饱和？提问提问9如何避免两调节阀的频如何避免两调节阀的频繁开闭以减少繁开闭以减少N2用量用量?VB排空N2气源N2PT 41PC 41气关阀气开阀uPspPmVA贮罐气封分程动作过程贮罐气封分程动作过程气关阀气开阀“B”“A”100阀开度(%)00.020.0580.10调节阀气动信号（MPa）0.0621、控制阀引入不灵敏区。2、同时，控制器引入调节死区如何避免两调节阀的频繁开闭以减少N2用量?提问101、假设VA为气关阀，VB

3、为气开阀，确定控制器的正反作用？2、系统如何工作？3、该方案与分程控制、串级控制有何不同？对主参数的控制具有良好的动态品质。通过设定Vsp可实现节能。对象非线性增益的补偿于玲浙江大学控制系2014/05/03outlinen增益非线性补偿方法n中和反应PH控制对象增益非线性补偿方法对象增益非线性补偿方法n调节阀特性补偿，调节阀特性补偿，以使广义对象为近似线性；n串级控制方式，串级控制方式，以克服副回路的非线性；n引入比值等中间参数，引入比值等中间参数，以主回路广义对象的增益为近似线性；n变增益控制器变增益控制器：通过引入对象增益的反函数以使系统的回路增益为线性；n自适应控制器自适应控制器：根据

4、控制系统的性能自动调整控制器的增益，以使系统的回路增益为近似线性。调节阀特性补偿调节阀特性补偿()myf du补偿方法补偿方法：通过合理选择调节阀的流量特性，实现广义对象增益的近似线性。100806040200204060801003.3f 100l 1001243可写出热平衡方程:控制通道静态增益:调节阀特性补偿调节阀特性补偿1()pFVVc RTTH R1VpVpFFHTKRc RR可写出热平衡方程:控制通道静态增益:调节阀特性补偿调节阀特性补偿1()pFVVc RTTH R1VpVpFFHTKRc RR从静态增益补偿的角度考虑：补偿方法补偿方法：通过引入串级控制方式，克服副回路中的非线性

5、。串级控制的内回路补偿串级控制的内回路补偿可克服因RF变化所引起的非线性吗，为什么？pH中和过程的工艺原理中和过程的工艺原理1410HOH 141010pHpHHOH 反应方程式：2HOHH O化学平衡：pH的定义：pH=lgH+pH中和过程中和过程的非线性的非线性141010pHpHxOHH定义：仿真实验过程:(1)t=60 min，pH设定值从6.5提高至7.0;(2)t=110 min，酸液流量F1从30 L/min下降至15 L/min;(3)t=160 min，酸液pH值从5下降至4.5;(4)t=210 min，碱液pH值从11下降至10.5.PH中和过程的单回路控制中和过程的单回

6、路控制pH变比值串级控制方案变比值串级控制方案比值控制仿真结果比值控制仿真结果仿真实验过程:(1)t=60 min，pH设定值从6.5提高至7.0;(2)t=110 min，酸液流量F1从30 L/min下降至15 L/min;(3)t=160 min，酸液pH值从5下降至4.5;(4)t=210 min，碱液pH值从11下降至10.5.非线性增益补偿非线性增益补偿直接引入“非线性增益补偿”环节的方法可自由地实现控制系统开环增益的线性化。中和剂量/升溶液pH0102030405076543891011控制点非线性控制器增益线性化增益pH非线性增益补偿器非线性增益补偿器问题：如pH设定值不在7.

7、0，控制性能会如何变化?非线性增益补偿仿真非线性增益补偿仿真仿真实验过程:(1)t=60 min，pH设定值从6.5提高至7.0;(2)t=110 min，酸液流量F1从30 L/min下降至15 L/min;(3)t=160 min，酸液pH值从5下降至4.5;(4)t=210 min，碱液pH值从11下降至10.5.基于非线性变换的pH控制方案77710()1010pHpHZOHHf pH 基本思想：通过控制中和过程的酸碱离子浓度，来间接控制pH值；而Zm反映了碱酸离子浓度差，当基本条件不变时，它与碱液流量 F2 成正比，即广义对象近似线性。基于非线性变换的pH控制仿真仿真实验过程:(1)

8、t=60 min，pH设定值从6.5提高至7.0;(2)t=110 min，酸液流量F1从30 L/min下降至15 L/min;(3)t=160 min，酸液pH值从5下降至4.5;(4)t=210 min，碱液pH值从11下降至10.5.方案设计讨论1甲烷和水蒸气反应产生氢气4222CH+2H OCO+4H设计一套控制方案，可使实际比例维持在最佳比例甲烷-水比为R1（质量比）；并且在生产过程中，无论产量增加或减少，都要保证反应混合物中水蒸气富余。方案设计讨论2a)设计一套控制方案，来控制接触池开始处的氯离子的残余量。b)由于接触池中将会发生一系列的反应，氯离子真实残余量并不等于进入接触池的氯离子含量。环保局对氯离子真实残余量很感兴趣。因此，在接触池的出口处安装了第二台分析器。请设计一套控制方案来控制流出物中的氯离子残余量。变比值控制实现非线性补偿（作业变比值控制实现非线性补偿（作业1）（1）指出温度控制回路所对应的广义对象的输入输出；（2）为什么说，即使RF发生大范围的变化，TC27所涉及的广义对象是近似线性的？作业二HQiQoA图示为一个液体储罐对象，通过调节进液流量 来保持储罐的液位 不变。假设该系统的主要扰动来自出液截止阀的开度变化，试选择进液阀的流量特性，使其能补偿对象的静态增益 的非线性变化。iQHpK