过程控制系统教学课件PPT复杂过程控制系统.ppt

*赵小强过程控制系统兰州理工大学电信学院**了解前馈控制系统原理和特点了解时间滞后控制系统了解解耦控制系统了解均匀控制系统了解分程控制系统了解选择性控制系统第8章复杂过程控制系统兰州理工大学电信学院了解比值控制系统**。控制原理:将被控量的偏差信号反馈到控制器,由控制器去修正控制量,以减小偏差量。反馈控制能产生作用的前提条件是被控量必须偏离设定值。在反馈系统把被控量调回到设定值之前,系统一直处于受扰动的状态。**例换热器出口温度反馈控制系统MTTTC蒸汽换热器冷物料入口热物料出口冷凝水针对冷物料流量变化的最佳调节效果:ty1、反馈控制的特点:不论是什么干扰,只要引起被调参数的变化,调节器均可根据偏差进行调节。但必须被调参数变化后才进行调节,调节速度难以进一步提高。过程控制与集散系统第8章复杂过程控制系统兰州理工大学电信学院**为了改变事后调节的状况,提出前馈控制的思路:根据冷物料流量Q的大小,调节阀门开度。2、前馈控制的原理与特点M蒸汽换热器冷物料入口热物料出口冷凝水FTFB例针对换热器入口流量干扰的前馈控制系统过程控制与集散系统第8章复杂过程控制系统兰州理工大学电信学院**Gb(s)Gfs)Go(s)Gm(s)Gv(s)M蒸汽换热器冷物料入口热物料出口冷凝水FTFBF(s)Y(s)Gv(s)Gb(s)Gm(s)F(s)Gfs)Go(s)++Y(s)用方框图表示:过程控制与集散系统第8章复杂过程控制系统兰州理工大学电信学院**补偿原理如果补偿量和干扰量以同样的大小和速度作用于被控变量,且作用方向相反的话,被控变量不变。Y(S)=F(S)Gf(s)+F(S)Gm(s)Gb(s)Gv(s)Go(s)=0过程控制与集散系统第8章复杂过程控制系统兰州理工大学电信学院得:前馈补偿规律的推导:Y(S)=F(S)Gf(s)+F(S)Gm(s)Gb(s)Gv(s)Go(s)=0**前馈控制的特点:①前馈控制器是按是按照干扰的大小进行控制的,称为“扰动补偿”。如果补偿精确,被调变量不会变化,能实现“不变性”控制。②前馈控制是开环控制,控制作用几乎与干扰同步产生,是事先调节,速度快。③前馈控制器的控制规律不是PID控制,是由对象特性决定的。④前馈控制只对特定的干扰有控制作用,对其它干扰无效。过程控制与集散系统第8章复杂过程控制系统兰州理工大学电信学院**①实际工业过程中的干扰很多,不可能对每个干扰设计一套控制系统,况且有的干扰的在线检测非常困难。②前馈控制器的补偿控制规律很难精确计算,即使前馈控制器设计的非常精确,实现时也会存在误差,而开环系统对误差无法自我纠正。因此,一般将前馈控制与反馈控制结合使用。前馈控制针对主要干扰,反馈控制针对所有干扰。过程控制与集散系统第8章复杂过程控制系统兰州理工大学电信学院**。,是前馈控制器的补偿控制规律,只考虑静态增益补偿,不考虑速度补偿。Gv(s)Gb(s)Gm(s)F(s)Gf(s)Go(s)++Y(s)(S=0时)过程控制与集散系统第8章复杂过程控制系统兰州理工大学电信学院