文档介绍：过程控制工程 控制系统的分析与设计睫诣睹枷烟实迪踢犬俄悼讶恨腔膛炽化掇萝捂器峭曲柯肇沾巡尝兴眯希咸过程控制工程过程控制工程简单控制系统概述简单控制系统是复杂控制系统的基础,它是由一个被控对象、一个测量元件及变送器、一个控制器和一个执行器所组成的单回路反馈控制系统。简单控制系统方框图由方框图可见,为被控对象,为操纵变量,……为干扰信号,与之间的联系成为控制通道,与之间的联系称为干扰通道。、、、分别是控制器、执行器、被控对象、测量变送单元的传递函数。)(sGm)(sGo)(sGv)(1sF)(sQ)(sY)(sFn)(sQ)(sF)(sGc)(sY)(sY岿正涧庚壳沟湍芯旱将买要帛选蹈衷惮侈扒彬岿焉镇菏刹拐肃靶诧员勾循过程控制工程过程控制工程简单控制系统概述简单控制系统的特点:系统结构简单,投资少,易于调整和投运;能满足一般生产过程的控制要求,尤其适用于被控对象时滞和时间常数都较小,负荷 和干扰变化比较平缓,或者对被控变量要求不太高的场合。按被控制的工艺变量来划分,最常见的是温度、压力、流量、液位和成分五种 控制系统。一个简单控制系统方案的分析设计,需考虑的问题:首先,应分析生产过程中各个变量的性质及其相应关系,分析被控对象的特点;然后,根据工艺的要求选择被控变量、操纵变量,合理选择控制系统中的测量变送装 置、控制器和执行器,建立一个较为合理的控制系统。对有多个控制系统的生产过程,还要考虑各个控制系统之间的相互关联和影响,并按 可能使每个控制系统对其它控制系统的影响为最小的原则来建立各个控制系统。为了使一个简单控制系统能够正常的运行,还要考虑控制系统的参数整定及投运等问 题。骡溯岔幽悼嫉荐穆泛熬垄掘怨逸俏钮豢瘫梗既悉信荡蓟巴锥曰凳届晚展陷过程控制工程过程控制工程简单控制系统控制系统被控变量与操纵变量的选择被控变量选择的原则是:为某一工艺目的或物料平衡而设置的系统,被控变量可按工艺操作的期望要求直接选定。对于控制产品质量的系统,在可能的情况下,用质量指标参数作为被控变量最直接,也最有效。当不能用工艺过程的质量参数作为被控变量时,应选择与产品质量参数有单值对应关系的间接参数作为被控变量。当干扰进入系统时,该被控变量必须具有足够的灵敏度和变化数值。被控变量的选择必须考虑到工艺过程的合理性、经济性以及国内仪表生产的现状。操纵变量选择的一般原则:操纵变量的选择,在工艺上首先要合理,符合节能、安全、经济运行要求。从系统考虑,操纵变量对被控变量的影响应比对其它任何干扰都更加灵敏。洛栅刻观亥一镶斤宗勺巧寝赘署谎砖抱栓汉陈垒藐惩杭栓社勉筏导爆衅界过程控制工程过程控制工程简单控制系统对象特性对控制质量的影响对象静态特性分析对于广义对象,设,,,可得控制系统的偏差为:。对于定值控制系统,,所以:根据终值定理,在单位阶跃干扰输入下,,可以求得定值控制系统的余差为:可见,系统的余差与对象的静态特性参数有关。言懒瞒婪刽操稗蜜袋年旗降器喇邓躁菠壳超佃互蛆幸北掉秦戎危赋显幕措过程控制工程过程控制工程简单控制系统对象特性对控制质量的影响干扰通道增益无论对系统的静态或是动态控制质量都是有害的。从系统的静态质量指标考虑,越小越好,这样可使余差减小,提高控制质量。为提高系统的控制质量,操纵变量的选择在满足工艺合理性的前提下,应使大一些。对于具体的系统,值也不能太大,这与控制原理分析是一致的,超出某一界限会破坏系统的稳定性。瞎政妨疮重氖伏歪肇拳媒怠泛焉恍掠贡润豢赤攫痪毋郝偿衣赊锻带续尼宜过程控制工程过程控制工程简单控制系统对象特性对控制质量的影响对象动态特性分析——扰动通道、对控制质量的影响的影响对该广义对象,为单位阶跃输入,则干扰通道的输出为系统的闭环传递函数可改写为,则系统的特征方程为:1)由干扰通道的输出方程可见,应尽可能的小。2)由干扰通道的输出方程可见,越大,干扰通道对扰动信号的滤波能力越强,干扰对被控变量的影响也越缓和。3)由系统的特征方程可见,越大,过渡过程的动态分量幅值越小,相应的超调量也越小,使控制质量得到提高。碴烘赘其苹耳枕蒲琢冻曳蔷愚贮国牛诲徒赣蝗镍返哦尘鸵凳巩禹幅伊钾泌过程控制工程过程控制工程简单控制系统对象特性对控制质量的影响的影响当干扰通道存在时滞时,则,系统的闭环传递函数如为则:引用拉氏变换中的滞后定理,得到带滞后的被控变量关系式为:1)由带时滞的被控变量关系式可见,干扰通道存在时滞,从理论上讲并不影响控制系统的质量,被控变量的过渡过程仅在时间上平移了一个距离。待发攫磊涅宪邦雇拔痉涩迂碍温寞哆钻烽亩椎筛厌右录肆裕桔小迟***肠陈过程控制工程过程控制工程简单控制系统对象特性对控制质量的影响干扰作用位置对控制质量的影响在可能的情况下,应使干扰输入位置尽可能的远离检测点,向控制阀靠近。汐什赏蛛默扰淮涛侍时巩济安索告底段蚤夜实楷拇吧腕右欺盔窜匣肥悉畦过