文档介绍：喷雾干燥过程双重控制系统设计
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本毕业设计（计算机双重控制系统上位机程序设计，Computer Dual Control System and Computer Programming）为喷雾干燥过程的双重控汽化，只要雾滴内部的水分力“散列表面的量足以补充表面的 水分损失，蒸发就以恒速进行，这时雾滴表面温度相当于热量'之的湿球温度, 这就是恒速干燥阶段。当雾滴内部水分向表面的扩散而不足以保持表面的润湿 状态时。也就是达到临界点以后，雾滴表面逐渐形成干壳，干壳随时间的增加 而增厚，水分从液滴内部通过干壳向外扩散的速度也随之大为降低，亦即蒸发 速率逐渐降低，这财物料表面温度将高于热空气的湿球温度、这一阶段就是降 速干燥阶段。
4干燥产品与空气分离。干燥的粉末或颗粒产品落到干燥室的锥体壁并滑 行至锥底，通过线形阀等的排料装置排出，少量细粉随空气进入旋风分离器中 进一步分离。然后，将这两部分成品输送到另一处混合后贮入成品库中或直接 送去包装成袋。
确定设计方案，要遵循下列原则：
1、 满足工艺要求。所确定的流程和设备，必须保证产品的质量能达到规定 的要求，而且质量要稳定。这就要求各物流的流量稳定，有关的操作参数稳定。 同时设计方案要有一定的适应性，例如能适应季节的变化、原料湿含量及粒度 的变化等。因此，应考虑在适当的位置安装必要的控制调节装置和测量仪表等。
2、 经济上要合理。要节省热能和电能，尽量降低生产过程中各种物料的损 耗，减少设备费和操作费，使总费用尽量降低。
3、保证生产安全，注意改善劳动条件。处理易燃易爆或有毒物料时，要有 相应的安全措施。确定设计方案时，应采取有效措施防止环境污染。
双重控制系统是一种常用的复杂控制系统，它根据系统结构命名。一个被 控变量采用两个或两个以上的操纵变量进行控制。这类控制系统不止一个控制 器，其中一个控制器输出作为另一个另一个控制器的测量信号。
系统操纵变量的选取需从操作优化的要求综合考虑。它既要考虑工艺的 合理和经济，又要考虑控制性能的快速性。而两者又常常在一个生产过程中同 时存在。双重控制系统是综合这些操纵变量的优点，克服各自弱点进行优化控 制的。
图1-1双重控制的基本结构
Fig. 1-1 dual control of the basic structure
图1-1是双重控制系统的框图。对框图稍加变换，可画成图l-2a和b的形
式。图中Goi(s), Gm (s),分别是主、副广义对象的传递函数。通常主对象 是具有快速响应的过程。Gci(s)是主控制器传递函数，GC2(S)是副控制器(或 阀位控制器)的传递函数。图1-213中G‘O2(s) = Goi(s) G°2(s)。
与串级控制系统相比，双重控制系统少用了一个变送器，而多用了一个控 制阀。它们都有两个控制回路，但串级控制系统两者是串联的，双重控制系统 中却是并联的。它们都有“急则治标，缓则治本”的功能，但解决的问题不同。
从整体看，双重控制系统仍是一个定值控制系统，由于增加了一个具有快速 响应的回路，使它具有一些特殊的功能。
a)
y2=ui
b)
图1-2双重控制系统等效框图
Fig 1-2 Equivalent block diagram of a dual control system
Cl）由于双回路的存在增加了开环零点，改善了控制品质，提高了系统的 稳定性。由图l-2b所示，假设
(1-1)
(1-2)
(1-3)
L , 、 P2 (S)
G02(S)=
q2 (s)
式中，pi（S）、p2（S）、
p (s) qi(s)、qz(s)、q (s)分别是、的1111、
m2、m、ni、n2、n 阶多项式,
一般有
n > m； m > mi； 112 2 m2。
在开环条件下，与慢响应的单回路控制系统相比，双重控制系统的开环零 点增加（n+n2-m-m2）个。而他们的位置可由Gc2 （s）参数的改变而得到调整， 所以品质得到改善，稳定性得到提高。
（2）双重控制系统的的工作效率也能得到提高。双重控制系统的特征方程 是：
(1-4)
1+Gci(s) G o(s )=0
由上述假设可以得到
(T1T2)
s2+ (Ti+Tz+KciKTo) s+ (KciK+l)=O
(1-5)
与两阶标准形式比较,
可得
T1T2
(1-6)
c — / (Ti+T2+KciKTo) l^COo
工作频率
COcs=COo
(1