过程控制-4.5-均匀控制系统..优秀PPT.ppt

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1、第四章4.5匀整调整系统l匀整调整系统的提出匀整调整系统 当塔甲的进料量变更时，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削减。这完全不同于单纯的液位限制系统（那里只关切液位的平稳，而不关注限制变量的变更状况），而要求液位与出料 同时“匀整”地变更。解决方法：从工艺角度考虑，在两设备之间加贮槽 匀整调整系统条件：必需有储槽；2）缓冲缸的积累量应于流量变更相适应匀整限制系统意义：对于一套限制装置，它借助贮槽的缓冲，将一个变更猛烈的设备变换成一个变更平稳或缓慢的流量，这样的限制规律叫匀整限制系统。匀整限制系统的特点l不同于常规的定值限制系统，而对被控变量(CV)与限

2、制变量(MV)都有平稳的要求；l为解决CV与MV都希望平稳这一对冲突，只能要求CV与MV都渐变。匀整限制通常要求在最大干扰下，液位在贮罐的上下限内波动，而流量应在确定范围内平缓渐变。l匀整限制指的是限制功能，而不是限制方案。简洁匀整限制(1)分析：1）结构上同单回路，动态指标不同 2）与定值系统区分：a）定值系统：L稳定 调整作用强，Ti 保主参数L b）匀整系统：L、Qo全波动 L、Q缓慢变更，调整弱，有大偏差调整总实现原则：宽比例度，大积分，决不能加微分。(2)比例度选择原则 只要液位依据上、下限，依靠限制阀作用，不至于使偏差过大，即：L接近上限，使阀的流量大于输入量，接近下限时使流出量小

3、于流入量。串级匀整限制(1)分析：结构上同串级 动作过程同串级 具有串级特点（副回路）无串级的限制精度，主参数变更慢(2)应用：阀前后压力波动显著 自衡作用显著串级匀整限制双冲量匀整限制双冲量匀整限制(1)分析：冲量：指引入限制系统中的测量信号而言。由两个参数之差为被控变量组成匀整系统与串级相比，用一个加法器代替主限制器(2)具体动作过程：1)加法器运算公式：Po=PL-PQ+PS PS为偏置信号2)稳态时：Po=Pr 阀门有一个开度3)调整过程：LoL1PLPoVQoL1VQoPQPoV（总的流量也增加）当Po=Pr时，阀又处于新的开度（LL2，QoQ2）(3)特点：用减法器代替调整器 结构

4、简洁，性能好 参数整定便利匀整限制系统的分析假设流量回路调整快速，对液位对象而言其动态滞后可忽视；并不考虑液位测量滞后。则广义对象特性可表示成A为塔底截面积匀整限制系统的分析(续)假设液位测量范围为Hmax，进出流量的测量范围均为Qmax，则广义对象特性可表示成其中h(t)、qi(t)、qo(t)分别为液位与进出流量的归一化值。匀整限制系统的分析(续)对于纯比例限制器Gc=Kc，可得到的闭环特性为：纯比例匀整限制系统的特点p可实现进出物料的自动平衡；p当物料的平均停留时间Th确定时，限制器增益Kc的削减可使出料更加平缓，但使液位的波动范围与余差同时增大；p为削减液位的调整余差，主限制器须要引入

5、少量的积分作用。l算法选型及参数整定调整器2：PI型（参数整定参见比值调整系统参数整定方法）P型 很小比例度调整器1：P型基于允许液位有确定范围的变更，在工艺允许状况下，尽量增大这个偏差以充分利用塔釜容积，使排出量得到最大的平稳。匀整调整系统塔釜LIC1FIC2V1管道FT2LT1假如工艺上要求把液位保持较准，则利用PI型，这样塔釜液位不会因同向干扰连续作用下的积累而超过它的上下限，但流量的平稳性就要差一些。对于这种调整器的阅历整定方法，是依据容槽的停留时间来确定整定参数的大致数字。选用整定参数如下表：PI型停留时间 (分)比例带 (%)积分时间 (分)说明：参数整定并不很严格，可以依据具体状况适当调整。假如要流量的平稳性好一点，可以加大液位调整器的比例带和积分时间来限制排出量的变更速度。假如要液位更平稳一些，则PI接受较小的一组参数。匀整调整系统匀整限制系统的PID参数整定p对于串级匀整限制系统的副调整器，应选择PI规律，按单回路工程整定法确定其PI参数。p对于主调整器，一般应选择纯比例规律，即积分时间足够大。通过调整增益Kc以使出料尽可能地平缓，而同时确保液位不超出允许范围。有时为削减液位的调整余差，可引入少量的积分作用，但积分时间应大于纯比例限制下系统对于主要扰动的复原时间。p当液位测量噪声较大时，为避开出料流量的同频率波动，可对液位测量信号进行低通滤波。