与单回路控制比较,工作频率提高 单回路控制系统特征方程:1+((G((2((n()=0 即:22+(p+72)+(+KK214Em)=0 单回路的工作频率。=吗y T,+ 串级控制系统和单回路控制系统若有相同的阻尼比,即:b 1+ 则 Tnt;因 上一页 工作效率和其他参数的关系
上一页 工作效率和其他参数的关系
对副回路内各环节特性有较强的鲁棒性 1副回路内各环节参数变化对稳态副环增益的影响 副环的稳态闭环增益是 KK sK 2(0) y-2-;(设Kn2=1) 串级控制框图 I+KcKyKpz 因此, dm, o dm, o r dM,o 1 和 均是未闭合时的 dK dK y倍 v dK (+KKyK 说明2、K、Kn2参数变化引起的副环增益的变化不大 即控制系统的控制品质不受Kc、Kv、Kn参数变化的影响 2副环近似为1:1比例环节,即环内环节参数变化不影响它的输入输出关系 3主对象的非线性特性,不能用选择控制阀的特性来补偿 但可通过非线性控制规律来补偿 关闭
能更精确控制操纵变量的流量 副回路是流量控制回路时 由于阀门回差、阀前压力等影响造成流量与控制器输出不能一一对应 副回路加入后,因副环近似为1:1比例环节 被控变量的流量与控制器输出能一一对应相等串级控制框图 加尢竹灯均怕玄饼中的昼可同g 可实现更灵活的操作方式 当主检测元件或变送器故障时,可把主控制器切除 在系统投运时,可采用主控工作方式,把副控制器切除 正常运行时,可以采用串级控制的工作方式
串级控制框图
主、副被控变量的选择 控制器正反作用选择 1.主被控变量应能够反映工艺指标 步骤如下: 2副被控变量包含主要扰动和尽量多的扰动1-确定控制阀气开气关 3.主、副回路时间常数应错开,防止共振 2确定副对象特性 4.主、副被控变量应有一一对应关系 3确定副控制器正反作用 5.主对象有较大增益和足够的灵敏度 4确定主对象特性 6.应考虑经济性和工艺的合理性 5确定主控制器正反作用 〓〓〓=〓〓== <<<<《《<《<<<《>>2>>2>2222>>> 当副控制器是正作用时 主、副控制器控制规律的选择 如主控制器切入主控作用 1.主控制器:采用PD控制规律 需改变主控制器作用方式 2副控制器:无消除余差要求,可不采用作用 3.流量的副控制器:加积分来减弱控制作用 示例 4.温度的副控制器:回路容量大,可加微分
示例一
示例一:加热炉出口温度和炉膛温度串级控制系统 主被控变量:原料出口温度 副被控变量:炉膛温度 原料 控制阀:从安全考虑,选气开,Kv为正 副对象:控制阀打开,炉膛温度升高,Kp2为正 TC 副控制器:Kc2为正,即反作用控制器 主对象:炉膛温度升高,出口温度升高,Kp1为正 主控制器:Kc1为正,即反作用控制器 Kc2为正,因此,切主控时,主控制器不改变作用方式 燃料油 2 R HGc(s) Gcr(s)Gr(s) (S) 例二 y m I
示例二