文档介绍：第 5 章
复杂过程控制系统
串级控制
串级系统的结构
串级控制系统(Cascade Control Ststem)是一种常用的复杂控制系统,它根据系统结构命名。
由两个或两个以上的控制器串联连接组成,一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值,这类控制系统称为串级控制系统。
f1(t):被加热物料的流量和初温;
f2(t): 燃料热值的变化、压力的波动,流量的变化;
f3(t): 烟囱挡板位置的改变、抽力的变化。
热物料
冷物料
燃料
串级系统的结构——加热炉对象
影响炉出口温度的因素
T1C
T1T
热物料
冷物料
燃料
串级系统的结构——单回路系统(控制炉出口温度)
所有对温度的干扰都包含在控制回路之中,理论上都可以由温度调节器予以调节
控制通道的时间常数和容量滞后较大,控制作用不及时,系统克服扰动的能力较差。
串级系统的结构——单回路系统(控制炉出口温度)
优点
缺点
T2C
T2T
热物料
冷物料
燃料
串级系统的结构——单回路系统(控制炉膛温度)
及时而有效地克服来自f2(t) 、 f3(t)的干扰。
炉膛的出口温度控制只起辅助作用;
放弃炉出口温度控制将无法克服来自f1(t) 变化等方面的干扰。
串级系统的结构——单回路系统(控制炉膛温度)
优点
缺点
串级系统的结构
——炉出口温度与炉膛温度的串级控制系统
T2C
T2T
热物料
冷物料
燃料
T1C
T1T
主调节器
调节阀
管壁
Gm1(s)
R1
Y1
Ym1
+
-
Gm2(s)
副调节器
炉膛
Y2
-
Ym2
R2
控制系统方框图
f1
f3
物料
f2
串级系统的结构
——炉出口温度与炉膛温度的串级控制系统