控制系统被控变量及操纵变量的选择
仪器网 · 2012-07-14 23:34 · 107270 次点击
1.被控变量的选择
在一个生产过程中,影响设备正常运行的因素很多,必须深人分析生产过程.找出对产品产盘、质量以及安全生产和节能诸方面具有决定性作用的.而且是直接可测量的或通过间接计算可得到的变量作为被控变址。合理选择被控变最必须考虑如下几方面:
①被控变量应能代表工艺操作指标或能反应工艺的操作状态,是工艺生产过程中重要的变量。尽可能用表征生产过程的质量指标作为被控变量。由于对成分侧最难度相对较大,而且还存在着较为严重的测量滞后.因而一般常采用沮度、压力等作为间接指标侧量信号。同时该变量符合工艺的合理性。
②被控变量必须是独立变量,可根据物理化学中的相律关系进行鉴别.并根据工艺生产的合理性确定被控变量。如饱和蒸汽的自由度为1、过热蒸汽的自由度为2时的情况。
③必须注意控制系统之间的相互影响,即所谓相互关联问题。当一个装里或设备具有两个以上的独立变量,而且必须分别组成控制系统时,则往往容易产生系统间的相互关联.此时应采用解祸环节去除关联.以使相关的控制系统正常运行。
2.操纵变量的选择
在控制系统中,把用来克服干扰对被控变量的影响.实现控制作用的变里称为操纵变最。即执行器的输出变量。多数是介质的流量,也有用转速、电压等作为操纵变徽的.
扰动作用和控制作用都施加于被控过程,它们对被控变量的影响都与过程特性有肴密切的关系.当工艺上容许有几种操纵变量可供选择时,要根据过程控制通道特性和扰动通道特性对控制质量的影响,来合理选择操纵变量.所以正确选择操纵变童就是正确选择通道的问题,保证系统的控制质量。
①操纵变量应是可控的.即工艺上允许调节的变最。
②操纵变盘应是控制通道放大系数较大者,时间常数适当小,纯滞后时间则尽量小,并尽量使用扰动远离被控变量而靠近调节阀.
③应使扰动通道的放大系数尽可能小,时间常数则越大越好.
④当广义过程的控制通道由几个一阶滞后环节组成时、要避免各个常数相等或相接近的情况。
⑤需考虑到工艺上的合理和方便。一般来说,生产负荷直接关系到产品的产谧.不宜经常变动,不要选择生产负荷作为操纵变童。要尽可能降低物料和能量的消耗。
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