过程装备控制技术及应用教案 第二章过程装备控制基础 4页共15页 时间为纯滞后时间 求静态放大倍数: 求时间常数T:在反应曲线上按到输出量变化在终值时的坐标点,它所对应的时刻与输出 量开始变化时刻之差就是时间常数T。 (2)脉冲的应法。(脉冲响应曲线法) 脉冲响应法就是用实验的方法测取对象在矩形脉搏冲办入信号作用下,其办出量随旱的变化 规律, 矩形脉冲响应曲线与阶跃响应曲线有着密切关系,可得矩形脉冲看作是T时刻的正向阶跃 信号懒惰T时刻的后向阶跃进信号-Ⅹ的组合信号,那么其响应曲线也就是这两条阶跃响应 曲线的合成曲线,即 根据这个关系,可轻易得到完整的脉冲响应曲线,从而求得对象的特性参数 理解矩形脉搏冲响应曲线法精度高,不影响正常和产的原因 此外,还有频域方法,即采用不同频率的正弦波和矩形波信号作为对象的输入信号束测取对 象的动态特性:统计方法,即直接利用对象正常运行状态到此为止的数据或对象在特殊信号 作用下的响应数据进行分析统计获得对象的动态特性。 22单回路控制系统 单回路控制系统又称简单控制系统,是指由一个被控对象,一个检测元件及变送器,一个调 节器和一个招待器所构成的闭合系统,优点包括:结构简单、易于分析设计,投资少、便于 施工,并能满足一般生产过程的控制要求 221单回路控制系统的设计 如何设计一个控制系统 设计一个控制系统,首先应对被控对象做全面的了解。除被控对象的动态特性外,对于工艺 过程、设备等也需要比较深入的了解;在此基础上,确定正确的控制方案,包括合理地选择 被控变量和操纵变量,选择合适的检测变送元件及检测位置,迁用恰当的执行器,调节器以 及控制规律等;最后将调节器的参数整定到最佳值 (1)被控变量的选择 被控变量是对提高产品质量和产量、促进安全生产、提高劳动生产率、节能等到具有决定 作用的工艺变量。 选择的基本原则 作为被控变量,其信号最好是能够直接测量获得,并且测量和变送环节的滞后也要比较小 若被控变量信号无法直接获取,可选择与之有单值函数关系的间接奇数作为被控变量: 作为被控变量,必须是独立变量。变量的数目一般可以用物理化学中的相律关系来确定 作为被控变量,必须考虑工艺合理性,以及目前仪表的现状能否满足要求。 (2)操纵变量的选择 在控制系统中,用来克服干扰对被控变量的影响,实现控制作用的变量就是操纵变量。 操纵变量的选择主要应从工艺合理性及被控对象的特性方面考虑。 操纵变量的选择原则: 使被控对象控制通道的放大系数较大,时间常驻数较小,纯滞后时间越小越好;使被控对象 干扰通道的放大系数尽可能小,时间常数越大越好 (3)检测变送环节的影响 检测变送环节在控制系统中起着获取信息和传送信息的作用。一个控制系统如果不能正确及 时地获取被控变量变化信息,并把一信息及进地传送给予调节器,就不可能及时有效地克服 干扰对被控变量的影响,甚至会产生误、失调等危及生产安全的问题。 纯滞后,在过程控制中,由于检测元件安装位置的不适当将会产生纯滞后。纯滞后使测量信过程装备控制技术及应用教案 第二章 过程装备控制基础 第 4 页 共 15 页 时间为纯滞后时间。 求静态放大倍数： 求时间常数 T：在反应曲线上按到输出量变化在终值 时的坐标点，它所对应的时刻与输出 量开始变化时刻之差就是时间常数 T。 （2）脉冲的应法。（脉冲响应曲线法） 脉冲响应法就是用实验的方法测取对象在矩形脉搏冲办入信号作用下，其办出量随旱的变化 规律。 矩形脉冲响应曲线与阶跃响应曲线有着密切关系，可得矩形脉冲看作是 T 时刻的正向阶跃 信号懒惰 T 时刻的后向阶跃进信号-X 的组合信号，那么其响应曲线也就是这两条阶跃响应 曲线的合成曲线，即 。根据这个关系，可轻易得到完整的脉冲响应曲线，从而求得对象的特性参数。 理解矩形脉搏冲响应曲线法精度高，不影响正常和产的原因。 此外，还有频域方法，即采用不同频率的正弦波和矩形波信号作为对象的输入信号束测取对 象的动态特性；统计方法，即直接利用对象正常运行状态到此为止的数据或对象在特殊信号 作用下的响应数据进行分析统计获得对象的动态特性。 2.2 单回路控制系统 单回路控制系统又称简单控制系统，是指由一个被控对象，一个检测元件及变送器，一个调 节器和一个招待器所构成的闭合系统，优点包括：结构简单、易于分析设计，投资少、便于 施工，并能满足一般生产过程的控制要求。 2.2.1 单回路控制系统的设计 如何设计一个控制系统 设计一个控制系统，首先应对被控对象做全面的了解。除被控对象的动态特性外，对于工艺 过程、设备等也需要比较深入的了解；在此基础上，确定正确的控制方案，包括合理地选择 被控变量和操纵变量，选择合适的检测变送元件及检测位置，迁用恰当的执行器，调节器以 及控制规律等；最后将调节器的参数整定到最佳值。 （1）被控变量的选择 被控变量是对提高产品质量和产量、促进安全生产、提高劳动生产率、节能等到具有决定 作用的工艺变量。 选择的基本原则： 作为被控变量，其信号最好是能够直接测量获得，并且测量和变送环节的滞后也要比较小； 若被控变量信号无法直接获取，可选择与之有单值函数关系的间接奇数作为被控变量； 作为被控变量，必须是独立变量。变量的数目一般可以用物理化学中的相律关系来确定； 作为被控变量，必须考虑工艺合理性，以及目前仪表的现状能否满足要求。 （2）操纵变量的选择 在控制系统中，用来克服干扰对被控变量的影响，实现控制作用的变量就是操纵变量。 操纵变量的选择主要应从工艺合理性及被控对象的特性方面考虑。 操纵变量的选择原则： 使被控对象控制通道的放大系数较大，时间常驻数较小，纯滞后时间越小越好；使被控对象 干扰通道的放大系数尽可能小，时间常数越大越好。 （3）检测变送环节的影响 检测变送环节在控制系统中起着获取信息和传送信息的作用。一个控制系统如果不能正确及 时地获取被控变量变化信息，并把一信息及进地传送给予调节器，就不可能及时有效地克服 干扰对被控变量的影响，甚至会产生误、失调等危及生产安全的问题。 纯滞后，在过程控制中，由于检测元件安装位置的不适当将会产生纯滞后。纯滞后使测量信