1、串聯(lián)控制原理，如管式加熱爐是煉油廠常用的設(shè)備之一，其工藝要求是保持爐出口溫度恒定。 一、串行控制系統(tǒng)的構(gòu)成、干擾：原料流量、初始溫度燃料流量、燃料熱量。 建議1 :管式加熱爐出口溫度的單回路控制，溫度檢測變送器，溫度控制器，期望溫度，原料，燃料的流量等干擾，控制作用慢，偏差大，控制品質(zhì)差。 問題點：方案2 :管式加熱爐出口溫度的間接控制(1)，問題點：在該方案中，爐出口溫度不是控制量，而是原料入口溫度或初始溫度等干擾因素導(dǎo)致出口溫度變化的情況下，該間接控制系統(tǒng)無法恢復(fù)變化的溫度，希望流量、流量檢測變送器、流量控制器， 通過將管式加熱爐出口溫度的間接控制(2)、期望爐膛溫度、溫度控制器的輸出作為

2、流量控制器的設(shè)定值，根據(jù)流量控制器的輸出控制燃料油線的控制閥，從而能夠抑制燃料油流量的紊亂，提案3 :加熱爐出口溫度和燃料流量的串聯(lián)控制，同樣，加熱爐出口溫度和爐膛溫度的串聯(lián)控制抑制燃料油流量的紊亂和熱值的紊亂串行控制系統(tǒng)：兩個調(diào)節(jié)器串聯(lián)連接，控制一個致動器，實現(xiàn)一定值控制的控制系統(tǒng)。 串行控制系統(tǒng)中常見的名詞術(shù)語：溫度-流量串行控制系統(tǒng)的框圖如下：主、副變量、主、副控制器(調(diào)節(jié)器)、主、副對象、主、副檢測變送器、主、副電路。 作用于主、副對象的干擾分別是1、2次干擾。 情況1 :妨礙燃料油的流量變化，初始階段出口溫度不變化，溫度控制器的輸出通過變化的測量值和不變化的設(shè)定值之差進行控制，改變執(zhí)

3、行元件的原來的開度，使燃料油接近原來的設(shè)定值。 出口溫度變化時，溫度控制器不斷地變化流量控制器的設(shè)定值，流量控制器控制爐出口溫度，直到測量值和變化的設(shè)定值之差再次回到設(shè)定值。 首先是副回路，主回路，情況2 :由于原料油的干涉使?fàn)t出口溫度上升，出口溫度控制器輸出流量控制器的設(shè)定值。、燃料油的流量根據(jù)溫度控制的需要不斷變化。情況3 :一次干涉和二次干涉同時存在，主、副變量同方向變化，與主、副調(diào)節(jié)器合作，閥的開度大幅度變化，爐出口溫度馬上恢復(fù)到設(shè)定值。 主、副變量反向變化的兩個干擾作用相互抵消，燃料油的流量略微調(diào)整。 根據(jù)分析，子控制器具有“粗調(diào)”的作用，而主控制器具有“細調(diào)”的作用，兩者互相配合，

4、控制質(zhì)量一定比單環(huán)路控制系統(tǒng)高。 返回1，可快速克服進入副電路的二次干擾，串聯(lián)控制系統(tǒng)的框圖如下：串聯(lián)控制系統(tǒng)的特征，輸出對輸入的傳遞函數(shù)：輸出對二次干擾的傳遞函數(shù)：單電路控制系統(tǒng)的框圖如下：串聯(lián)控制系統(tǒng)為二串行控制系統(tǒng)克服一次干擾的能力也比單電路控制系統(tǒng)強。 2、提高系統(tǒng)的工作頻率，雙容對象的單電路控制系統(tǒng)如下圖所示：其特征方程式：衰減振動頻率：自然振動頻率、衰減比，雙容對象的串聯(lián)控制系統(tǒng)如下圖所示：串聯(lián)控制系統(tǒng)由于副電路的存在提高系統(tǒng)的工作頻率，減少振蕩周期，衰減系數(shù)相同的情況下可相同：3，用于減小對象的時間常數(shù)，來自特征2的子電路傳遞函數(shù)：方程中：等效子對象的時間常數(shù)小于子對象本身的時間

5、常數(shù)，這意味著控制信道的縮短，其中控制作用更及時，并且響應(yīng)速度更快。符合單電路控制系統(tǒng)的選擇原則，選擇直接或間接反映生產(chǎn)過程中產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、節(jié)能、環(huán)境保護及安全等控制要求的參數(shù)作為主變量。 一、主變量的選擇，二，副變量的選擇，選擇原則：(1)確保副電路的時間常數(shù)小，包含主要和更多的干擾，副電路中包含的干擾越大，其通路越長，克服干擾的靈敏度就越低。 串行控制系統(tǒng)的設(shè)計，(2)使主、副對象的時間常數(shù)一致，確保副電路的工作頻率，一般來說，必須考慮、主電路的工作頻率，(3)過程上的合理性、可能性和經(jīng)濟性，(3)主、副控制器的選擇，(1)控制規(guī)則的選擇，主控制器： 精度要求高的PI，主對象滯后大的PI

6、D，副控制器：一般使用p，精度要求高，副對象時間常數(shù)PI太小，(2)控制器的正反作用方式的選擇，“先副主”將副電路視為設(shè)定值不變的單電路，單電路中調(diào)節(jié)器的正反作用開放、反作用力、反作用力、返回、子電路：是一種跟蹤系統(tǒng)，一般對其控制質(zhì)量要求不高，對其迅速性要求高。 主回路：定值控制系統(tǒng)，其控制質(zhì)量與單回路控制系統(tǒng)相同。 參數(shù)整定方法：逐次近似法、二階段整定法、一步整定法、串聯(lián)控制系統(tǒng)應(yīng)用于參數(shù)整定、返回、1、容量延遲大的過程，設(shè)計指導(dǎo)思想：單環(huán)路控制系統(tǒng)能滿足控制性能要求，就能滿足串聯(lián)控制等復(fù)雜的控制系統(tǒng)溫度、質(zhì)量等容量延遲大，控制質(zhì)量要求高的系統(tǒng)，例如加熱爐出口溫度和爐膛溫度的串聯(lián)控制系統(tǒng)，原

7、料油熱值變化引起的爐膛溫度變化只有3分鐘，串聯(lián)控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用，2，被應(yīng)用于純延遲大的工藝，對象純延遲大， 如果單回路控制系統(tǒng)不能滿足控制性能指標(biāo)，可以采用串聯(lián)控制系統(tǒng)：在接近控制閥的純延遲小的地方選擇子參數(shù)，將干擾并入子電路。 例如：網(wǎng)前箱溫度-溫度串行控制系統(tǒng)，要求：單環(huán)路控制：串行控制：3，變化劇烈和有大干擾的過程，例如：精餾塔溫度和蒸汽流量串行控制系統(tǒng)，要求：單環(huán)路控制：串行控制：4，非線性過程例如：在合成反應(yīng)爐中部溫度和吸氣口溫度的串聯(lián)控制系統(tǒng)、非線性設(shè)備、5、自校正設(shè)定值、串聯(lián)控制系統(tǒng)中，副控制器的設(shè)定值由主控制器的輸出決定，主控制器的輸出由主變量的變化產(chǎn)生。 因此，控制量的設(shè)定