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单回路控制系统的设计

时间:2015-02-07 12:14来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
一、被控变量的选择 生产过程中希望借助自动控制保持恒定值(或按一定规律变化)的变量称为被控变量。 被控变量的界定它们对产品的产量、质量以及安全具有决定性的作用,而人工操作又难以满足要求的;人工操作虽然可以满足要求,但是,这种操作是既紧张而又频
   一、被控变量的选择

    生产过程中希望借助自动控制保持恒定值(或按一定规律变化)的变量称为被控变量。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    被控变量的界定它们对产品的产量、质量以及安全具有决定性的作用,而人工操作又难以满足要求的;人工操作虽然可以满足要求,但是,这种操作是既紧张而又频繁的。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    被控变量的分类(按照与生产过程的关系)

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    直接指标控制; 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    间接指标控制。 本文来自www.eadianqi.com

    选择被控变量的原则

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    ①被控变量应能代表一定的工艺操作指标或能反映工艺操作状态,一般是工艺过程中较重要的变量。 本文来自www.eadianqi.com

    ②被控变量在工艺操作过程中经常要受到一些干扰影响而变化。为维持其恒定,需要较频繁的调节。

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    ③尽量采用直接指标作为被控变量。当无法获得直接指标信号,或其测量和变送信号滞后很大时,可选择与直接指标有单值对应关系的间接指标作为被控变量。

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    ④被控变量应能被测量出来,并具有足够大的灵敏度。

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    ⑤选择被控变量时,必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状。

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    ⑥被控变量应是独立可控的。

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    二、操纵变量的选择 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    选择操纵变量,就是从诸多影响被控变量的输入参数中选择一个对被控变量影响显著而且可控性良好的输入参数,作为操纵变量,而其余未被选中的所有输入量则视为系统的干扰。

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    1.对象静态特性对控制质量的影响

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    KO应适当大些。

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    扰动通道放大倍数Kf越小越好。Kf小表示扰动对被控变量的影响小,系统可控性好。 本文来自www.eadianqi.com

    小结:选择操纵变量构成控制系统时,从静态角度考虑,在工艺合理性的前提下,扰动通道的放大倍数Kf越小越好,控制通道放大倍数KO希望适当大些,以使控制通道灵敏些。

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    2.对象动态特性的影响 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    对象的动态特性一般可由时间常数T和纯滞后τ来描述。 本文来自www.eadianqi.com

    设扰动通道时间常数为Tf,纯滞后为τf;控制通道的时间常数为To,纯滞后为τo。下面我们分别进行讨论。

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    ⑴对扰动通道特性的影响

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    Tf对控制质量的影响

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    纯滞后τf对控制质量的影响

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    ⑵对控制通道的影响 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    在选择操纵变量构成控制系统时,应使对象控制通道中τ0适当小些,设法减小τ0。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    3.操纵变量的选择原则

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    ⑴要构成的控制系统,其控制通道特性应具有足够大的放大系数,比较小的时间常数及尽可能小的纯滞后时间。

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    ⑵系统主要扰动通道特性应该具有尽可能大的时间常数和尽可能小的放大系数。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    ⑶考虑工艺上的合理性。如生产负荷直接关系到产品的质量,就不宜选为操纵变量。 本文来自www.eadianqi.com

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