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过程控制系统分类

时间:2019-05-12 16:55来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
过程控制系统分类方法很多,若按被控参数的名称来分,有温度,压力、流量、液位、成分、pH等过程控制系统;按控制系统完成的功能来分,有比值、均匀、分程和选择性过程控制系统;按调节器的控制规律来分,有比例、比例积分、比例微分、比例积分微分过程控制系
过程控制系统分类方法很多,若按被控参数的名称来分,有温度,压力、流量、液位、成分、pH等过程控制系统;按控制系统完成的功能来分,有比值、均匀、分程和选择性过程控制系统;按调节器的控制规律来分,有比例、比例积分、比例微分、比例积分微分过程控制系统;按被控量的多少来分,有单变量和多变量过程控制系统;按采用常规仪表和计算机来分,有仪表过程控制系统和计算机过程控制系统等。
最基本的过程控制系统分类方法
1、按过程控制系统的结构特点来分类

①反馈控制系统
反馈控制系统是过程控制系统中的一种最基本的控制结构形式。反馈控制系统是根据系统被控量的偏差进行工作的,偏差值是控制的依据,最后达到消除或减小偏差的目的。比如过热蒸汽温度控制系统就是一个反馈控制系统。另外,反馈信号也可能有多个,从而可以构成多个闭合回路,称其为多回路控制系统。反馈控制系统通常选用单回路调节器。
②前馈控制系统
前馈控制系统在原理上完全不同于反馈控制系统。前馈控制是以不变性原理为理论基础的。前馈控制系统直接根据扰动量的大小进行工作,扰动是控制的依据。由于它没有被控量的反馈,所以也称为开环控制系统。由于前馈控制是一种开环控制,最终不能检查控制的精度,因此,在实际工业生产过程自动化中是不能单独应用的。
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③前馈-反馈控制系统(复合控制系统)
在生产过程中,引起被控参数变化的扰动是多种多样的。开环前馈控制的最主要的优点是能针对主要扰动及时迅速克服其对被控参数的影响;对于其余次要扰动,则利用反馈控制予以克服,使控制系统在稳态时能准确地使被控量控制在给定值上。在实际生产过程中,将两者结合起来使用,充分利用开环前馈与反馈控制两者的优点,在反馈控制系统中引入前馈控制,它可以大大提高控制质量。前馈-反馈控制系统通常会用到单回路调节器和数学运算器。
2、按给定值信号的特点来分
①定值控制系统
所谓定值控制系统,就是系统被控量的给定值保持在规定值不变,或在小范围附近不变。定值控制系统是过程控制中应用最多的一种控制系统,这是因为在工业生产过程中大多要求系统被控量的给定值保持在某一定值,或在某很小范围内不变。例如过热蒸汽温度控制系统、转炉供氧量控制系统均为一个定值控制系统。对于定值控制系统来说,由于△x=0,引起被控量给定值变化的是扰动信号,所以定值系统的输入信号是扰动信号。
②程序控制系统
程序控制系统是被控量的给定值按预定的时间程序变化工作的。控制的目的就是使系统被控量按工艺要求规定的程序自动变化。例如同期作业的加热设备(机械、冶金工业中的热处理炉),一般工艺要求加热升温、保温和逐次降温等程序,给定值就按此程序自动地变化,控制系统按此给定程序自动工作,达到程序控制的目的,程序控制系统通常选用可编程调节器。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
③随动控制系统
随动控制系统是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。其主要作用是克服一切扰动,使被控量快速跟随给定值而变化。例如在加热炉燃烧过程的自动控制中,生产工艺要求空气量跟随燃料量的变化而成比例地变化,而燃料量是随生产负荷而变化的,其变化规律是任意的。随动控制系统就要使空气量跟随燃料量的变化自动控制空气量的大小,达到加热炉的最佳燃烧。
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