搜索
复合调节系统复合调节系统代表系统串级控制系统前馈—反馈复合控制系统纯迟延补偿控制自适应控制例：管式加热炉是炼油厂经常采用的设备之一（如下所示），其工艺要求是：炉出口温度保持恒定。一、串级控制系统的组成干扰：原料的流量、初始温度；燃料的流量、燃料热值。串级控制原理方案一：管式加热炉出口温度的单回路控制温度检测变送器温度控制器期望温度由于原料、燃料的流量等扰动导致控制作用不及时；偏差大，控制质量差。存在的问题：方案二：管式加热炉出口温度的间接控制（1）存在的问题：在这个方案中，炉出口温度不是被控量，当来自原料入口温度和初始温度等干扰因素使出口温度发生变化时，此间接控制系统无法将变化了的温度调回来；期望流量流量检测变送器流量控制器用温度控制器的输出作为流量控制器的设定值，由流量控制器的输出去控制燃料油管线的控制阀，可以抑制燃料油流量的扰动方案三：加热炉出口温度与燃料流量的串级控制同样：加热炉出口温度与炉膛温度的串级控制可以抑制燃料油流量的扰动和热值扰动。串级控制系统：就是由两个调节器串联在一起，控制一个执行阀，实现定值控制的控制系统。串级控制系统中常见的名词术语：温度-流量串级控制系统的方框图如下：执行阀流量对象流量检测变送器）（SE1）（SR2）（SR1）（SE2温度调节器流量调节器温度对象温度检测变送器流量原料出口温度）（SD2）（SD1主、副变量，主、副控制器（调节器），主、副对象，主、副检测变送器，主、副回路。作用在主、副对象上的干扰分别为一、二次干扰。串级控制系统的通用方框图：执行阀副对象副检测变送器主调节器主对象主检测变送器副参数主参数副调节器二次扰动一次扰动设定值二、串级控制系统的工作过程仍以管式加热炉出口温度控制为例，分析温度-流量串级控制系统克服干扰的过程。调节阀：气开式温度调节器、流量调节器：反作用内回路选取时应包含主要干扰，同时时间常数不宜过长。情况一：干扰来自燃料油流量的变化初始阶段，出口温度不变，温度控制器的输出不变，流量控制器就按照变化了的测量值与没变的设定值之差进行控制，改变执行阀的原有开度，使燃料油向原来的设定值靠近。当出口温度发生变化时，温度控制器不断改变着流量控制器的设定值，流量控制器就按照测量值与变化了的设定值之差进行控制，直到炉出口温度重新恢复到设定值。先副回路，后主回路情况二：干扰来自原料油方面，使炉出口温度升高出口温度温度控制器输出流量控制器设定值。燃料油流量为适应温度控制的需要而不断变化。情况三：一次干扰和二次干扰同时存在主、副变量同向变化主、副调节器共同作用，执行阀的开度大幅度变化，使得炉出口温度很快恢复到设定值。主、副变量反向变化两种干扰作用相互抵消，或燃料油流量只作很小的调整。通过分析可知：副控制器具有“粗调”的作用，而主控制器具有“细调”的作用，两者互相配合，控制质量必然高于单回路控制系统。前馈—反馈复合控制系统什么是前馈控制系统?它有什么特点?按扰动变化大小进行控制的系统称为前馈控制系统。前馈控制系统的主要特点有：(1)前馈控制是基于不变性原理工作的，比反馈控制及时、有效；(2)前馈控制是属于“开环”控制系统；(3)前馈控制使用的是视对象特性而定的“专用”控制器，又称前馈补偿装置；(4)一种前馈作用只能克服一种干扰。前馈控制的主要形式前馈控制的主要形式有单纯的前馈控制(又称简单前馈)和前馈一反馈控制两种。根据对干扰补偿形式的特点，又分静态前馈控制和动态前馈控制。前馈与反馈有什么区别？它在控制系统中主要应用在什么情况下？前馈控制系统在受控部位的活动发生偏差之前就发出控制指令了反馈控制系统感受到受控部位的活动发生偏差之后才发出控制指令例如：当体温降低时机体稳态被打破产热反应的强度相对偏低（即发生偏差）体温降低之前机体稳态尚未被打破产热反应的强度也尚未出现偏差如果此时控制部位就开始发出指令使产热反应增强就是前馈控制前馈控制主要应用场合前馈控制主要用于下列场合：(1)干扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，单纯反馈控制达不到要求时；(2)主要干扰是可测不可控的变量；(3)对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，控制质量差时，可采用前馈一反馈控制系统，以提高控制质量。