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过程控制系统设计步骤

时间:2015-03-17 09:28来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
连续生产过程是一个非常复杂的工业过程,离开自动控制系统,生产就无法进行。合理的设计每一个控制系统,对稳定生产、提高产品质量和产量,节能降耗,保护环境是十分重要的。 一个较合理的控制系统,首先应该是稳定的,而且要有一定的稳定裕量。其次,控制系
连续生产过程是一个非常复杂的工业过程,离开自动控制系统,生产就无法进行。合理的设计每一个控制系统,对稳定生产、提高产品质量和产量,节能降耗,保护环境是十分重要的。

一个较合理的控制系统,首先应该是稳定的,而且要有一定的稳定裕量。其次,控制系统要有较好的动态性能。一般情况下,都希望动态过程具有衰减振荡特性。因为这样的系统响应快,调节时间短。过程控制中绝大多数控制系统都是恒值调节系统。这样的系统给定值很少变动,系统的主要任务是快速消除各种干扰的影响,维持被控变量于给定值一致,所以描述动态过程的动态性能指标主要是强调衰减率 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

(或衰减比)和调节时间。系统在达到稳态后则要求有较小的稳态误差,满足生产要求的控制精度。 本文来自www.eadianqi.com

设计一个控制系统大体上要经过以下几个步骤:

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(1) 建立被控对象的数学模型。这可以通过理论法或实验法来完成。

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(2) 选择正确的控制方案。要选择正确的控制方案,必须对被控对象的特性、生产工艺的技术要求,被控对象受到的主要扰动,被控对象在整个生产过程中的地位及与其他系统的关系等进行深入的了解,以确定合理的控制指标及实现这些指标的合适的控制方式。 本文来自www.eadianqi.com

(3) 按控制方案进行工程设计。根据已确定的控制方案,进行仪表选型、控制室设计等。 本文来自www.eadianqi.com

(4) 对已设计的系统进行分析。这是对所设计的控制系统进行的检验。分析可分为两个内容,首先对控制系统进行理论分析,确定系统的各项性能指标。最后,还应进行实验验证,检验设计的正确性。若不能满足要求,则必须进行再设计。

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在控制系统的设计中,有两个最重要的环节,即控制方案的设计和控制器的整定。控制方案选择的不好,即使使用再先进的仪表,都不可能完成预定的控制任务。在控制系统确定之后,控制器参数的整定就成为决定控制质量的决定因素。求取能达到控制性能指标要求的控制器的参数的过程,称为控制器参数整定。在整个控制系统设计过程中,要注意把握好这两个重要环节。

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