过程校制原狸与寇用我术月 中周她质大学（武议）安剑奇 7.1.3串级控制系统的设计 >副回路的设计与副被控变量的选择 (1)副被控变量必须是物理可测的，且应使副被控过程的时间常 数小，纯滞后时间短 ·目的：保证副回路的快速反应能力、缩短调节时间 ·例：连续反应釜温度控制系统，选夹套温度为副被控变量，对冷却 水入口温度、调节阀前压力变化等干扰具有较强的快速抑制能力 30
过程控制原理与应用技术I 中国地质大学（武汉）安剑奇 7.1.3 串级控制系统的设计 副回路的设计与副被控变量的选择 （1）副被控变量必须是物理可测的，且应使副被控过程的时间常 数小，纯滞后时间短 • 目的：保证副回路的快速反应能力、缩短调节时间 • 例：连续反应釜温度控制系统，选夹套温度为副被控变量，对冷却 水入口温度、调节阀前压力变化等干扰具有较强的快速抑制能力 30
过程校制原狸与寇用我术月 中周她质大常（武议）安剑奇 7.1.3串级控制系统的设计 >加热炉控制实例 ·工艺流程 √燃料与空气按比例送入加热炉燃烧 √物料温度达到生产要求后，进入下个环节 。 主被控量：物料温度 热物料 副被控量：炉膛温度 ·控制量：燃料流量 燃料 ■控制器：调节阀 加热炉 冷物料 ·干扰量 ·燃料压力、燃料成分、烟囱抽力的变化 31
过程控制原理与应用技术I 中国地质大学（武汉）安剑奇 7.1.3 串级控制系统的设计 加热炉控制实例 31 工艺流程 燃料与空气按比例送入加热炉燃烧 物料温度达到生产要求后，进入下个环节 主被控量：物料温度 副被控量：炉膛温度 控制量：燃料流量 控制器：调节阀 干扰量 • 燃料压力、燃料成分、烟囱抽力的变化
过程校制原狸与寇用我术 中周她质大学（武议）安剑寄 7.1.3串级控制系统的设计 (2)副回路应包含生产过程中变化剧烈、频繁且幅度大的主要干扰 副回路包含的扰动不能太多，否则使通道加长，时间常数变大，不 利于副回路快速克服扰动 ,例：炼油厂管式加热炉原油出口温度控制 工艺流程： 原油出口温度⊙ 燃料油经过蒸汽雾化后在炉膛中燃烧， 管式 被加热油料流过炉膛四周的排管中，就 加热炉 被加热到出口温度 原料油 原料 燃料 32
过程控制原理与应用技术I 中国地质大学（武汉）安剑奇 7.1.3 串级控制系统的设计 （2）副回路应包含生产过程中变化剧烈、频繁且幅度大的主要干扰 • 副回路包含的扰动不能太多，否则使通道加长，时间常数变大，不 利于副回路快速克服扰动 • 例：炼油厂管式加热炉原油出口温度控制 32 工艺流程： 燃料油经过蒸汽雾化后在炉膛中燃烧， 被加热油料流过炉膛四周的排管中，就 被加热到出口温度
过程校制原狸与寇用我术月 中图她质大学（武议）安剑奇 7.1.3串级控制系统的设计 >方案1： >方案2： 主被控量：燃料油出口温度 主被控量：燃料油出口温度 副被控量：燃料油阀后压力 副被控量：炉膛温度 控制器：调节阀 控制器：调节阀 干扰：燃料油压力 干扰：燃料油粘度、成分、热值 原油出口温度乌@ 管式 加热炉 c) 原料油 原料 燃料 33
过程控制原理与应用技术I 中国地质大学（武汉）安剑奇 7.1.3 串级控制系统的设计 33 方案1： 主被控量：燃料油出口温度 副被控量：燃料油阀后压力 控制器：调节阀 干扰：燃料油压力 方案2： 主被控量：燃料油出口温度 副被控量：炉膛温度 控制器：调节阀 干扰：燃料油粘度、成分、热值
过程校制原狸与寇用我术月 中周她质大常（武议）安剑奇 7.1.3串级控制系统的设计 (3)使主副过程的时间常数适当匹配 ▣ 当To1/T2>10时，则T2很小，副回路包括的干扰很少，作用未发挥 口当To1/T2<3时，说明T2过大，副回路的控制作用不及时 口当To/T2≈1时，主、副回路易出现“共振效应”。主、副回路的动 态联系十分紧密，当一个参数发生振荡时，会使另一个参数也发生 振荡，使系统稳定性变差 所以为使主副回路的动态联系减少，避免共振，主、副回 路时间常数之比应在3~10范围内 34
过程控制原理与应用技术I 中国地质大学（武汉）安剑奇 7.1.3 串级控制系统的设计 当T01/T02 > 10时，则 T02很小，副回路包括的干扰很少，作用未发挥 当T01/T02 < 3时，说明 T02 过大，副回路的控制作用不及时 当T01/T02 ≈ 1 时，主、副回路易出现“共振效应”。主、副回路的动 态联系十分紧密，当一个参数发生振荡时，会使另一个参数也发生 振荡，使系统稳定性变差 （3）使主副过程的时间常数适当匹配 34 所以为使主副回路的动态联系减少，避免共振，主、副回 路时间常数之比应在3~10范围内