文档介绍：集散控制系统原理及应用控制算法和控制组态
41集散控制系统的数据处理
控制算法
保持器
数模转换
广义对象
模数转换
保持器
1数据处理过程
模拟信号
数字信号
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采样过程:对输入模拟信号y进行采样,得到时间离散的模拟信号y
周期采样;多阶采样;随机采样
采样过程可以看成是脉冲调制过程模拟信号y)采样后
的离散信号数学表达式
y()=y()b1()=y()∑(t-n7)=∑yn)(t-n7
e(t)
理想的单位脉冲序列
T:采样周期,n:整数
(1)=6(t-n
(t)
n=-00
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集散控制系统原理及应用控制算法和控制组态
保持过程:保持器有零阶保持器、一阶保持器和三角保持
器等
模数转换过程:信号量化是模拟信号转换成数字信号时的
种近似
模数公式
yp=(y-K2)/(K,9
例题:温度变送器输入量程200~400℃,模数转换精
度12位,计算温度是350℃时模数转换的输出。
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集散控制系统原理及应用控制算法和控制组态
运算过程:数字信号y按一定控制规律进行运算
,得到uD
采样和保持过程:数字信号采样,得到离散输出
信号,保持后为u
数模转换过程:是模数转换过程的逆过程,得到
信号滤波过程:硬件滤波和软件滤波
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集散控制系统原理及应用控制算法和控制组态
集散控制系统的数据处理数据处理过程数字滤波
类型
计算公式
阶
低通滤波
v(h)=(1-B)(k-1)+Fy(k)
阶
F()-(1-D)(x-1)+P[y(k)y(-1
高通滤波
(k)=ty(k-1)+[y(k)-y(k-1)
两阶
h)=1(k-1)+[v(k)-P-12(-1)(z/2+1)
Butter-worth滤波
y(:)=P+yb(k)z+1)
递推
y(k)-y(-翔+1)]
平均滤波
递推加权
平均滤波
其中,∑c1=1;0≤c1≤1
程序判别
pv)-x(k-1sb则:元)=x(k)
滤波
()-y(-1>b则:y()=y(-1
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集散控制系统原理及应用控制算法和控制组态
线性补偿处理
控制系统的非线性特性:
V检测变送环节的非线性
V被控对象的非线性;
V执行器的非线性;
V非线性控制规律
V非线性特性造成的影响:影响控制回路的稳定运行,对控制系统静态稳定运行
各环节增益之积发生变化,控制系统动态稳定运行的总开环传递函数的模发生变化
非线性补偿:
V常规仪表的非线性补偿;单元组合仪表、阀门定位器、提高压降比等补偿
V计算机控制装置的非线性补偿;(1)采用非线性补偿环节(2)采用软件或者数
学模型(3)采用非线性的控制器增益,使合成环节的增益保持不变,传递函数的模
保持不变
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集散控制系统原理及应用控制算法和控制组态
仪表系数处理
■V常规仪表要进行仪表系数计算
在比值控制系统中,变送器检测的主从流量F1、F2(F1MAX和F2M
AX是最大量程)时,工艺比值系数与仪表比值系数K之间需要仪表
系数转换
K
F2 F
F
F F
当采用差压变送器时,工艺系数k与仪表设置的比值系数K之间的关系
K
2MAX
2MAX
这样当仪表系数K大于1时,输入到比值函数环节的信号就大于量程上限
因此釆用仪表控制时需对变送器测量范围及乘法器等运算器进行范
围转换
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小此值控制系统相秉控制方案
变送环节非线性检测变送环节表比值系数大于时的处理相乘控制方案的特点
采用线性变送器的相乘控制方案
流量检測釆用流量变送器、差压变送器加开方器、蜗轮或电磁流量计等
41若F1最大量程的流量是Fmg,
输出
×16+4;FT,输出
X16+4
为使k=2,乘法器输出1=互-4一4+4
F1
16
I=K×16+4;稳态时有2=I2
从
2代入得:(×16×K+4
F,
单闭环比值
IMAX
MAX
因此仅表比值系数K
F2 FIMAX-KIMAX
FL EmAx
2MAX
少比值控制系相秉控制方聚
线性检测变送环节非性检测变送环书仪表比值系数大于时的处理相乘控制方案的特点
仪表比值系数K大于1时相乘方案的实施
如计算所得的K>1,把乘法运算部件设置在