1、介紹了級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)層疊控制系統(tǒng)、單回路PID控制系統(tǒng)摘要、簡(jiǎn)單控制過程的機(jī)制建模方法；討論了調(diào)節(jié)閥“氣開、氣關(guān)”形式和流量特性的選擇。討論了“廣義對(duì)象”動(dòng)態(tài)特性的一般測(cè)試方法。介紹了單回路控制器的“正負(fù)效應(yīng)”選擇原理。詳細(xì)分析了單回路PID參數(shù)整定方法，介紹了PID控制器的“防止集成飽和”技術(shù)。課堂提問、純比例控制、Kc增加時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性如何？在穩(wěn)定的情況下，殘差會(huì)怎么樣？PI控制，Ti如何縮放以保持系統(tǒng)穩(wěn)定性？什么是積分飽和？反饋控制如何防止積分飽和？主要內(nèi)容了解串級(jí)控制系統(tǒng)的概念和特性；掌握級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)的方框圖表示。結(jié)合控制原理掌握級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的分析方法。了解串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理。掌握串級(jí)控

2、制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置方法和仿真實(shí)現(xiàn)。了解串級(jí)控制系統(tǒng)的積分飽和預(yù)防措施。1節(jié)串級(jí)控制系統(tǒng)，1，串級(jí)控制系統(tǒng)概述，目的：延長(zhǎng)爐齡，防止管燃燒；可以保證向后蒸餾分離的質(zhì)量?？梢栽O(shè)置簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)來(lái)控制爐出口溫度。由于煤氣打開、反應(yīng)、PID、火爐控制通道容量延遲、反應(yīng)慢、控制精度低，但工藝要求高爐出口溫度變化范圍(12)。上述單變量單回路控制系統(tǒng)很難滿足。級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，1 .級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)的配置，級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)：由兩個(gè)測(cè)量發(fā)射器組成，兩個(gè)控制器之一的輸出由另一個(gè)控制器的給定、一個(gè)控制閥組成的雙閉環(huán)設(shè)置系統(tǒng)，2 .級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)中常用的名詞，主控制變量(Yl):在級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)中充當(dāng)主導(dǎo)的控制變量，

3、它可以是進(jìn)程控制指標(biāo)，也可以與進(jìn)程控制指標(biāo)直接相關(guān)。次控制變量(Y2):大多數(shù)是影響主控制變量的重要參數(shù)。主控制器：在通過主控制變量和設(shè)置值之間的差異控制運(yùn)算并將輸出指定為子控制器的系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用。輔助控制器：在系統(tǒng)中起輔助作用，根據(jù)測(cè)量的輔助控制變量和主控制輸出的差異執(zhí)行控制運(yùn)算，其輸出直接作用于控制閥的控制器，簡(jiǎn)稱為“輔助控制”。主發(fā)射器：測(cè)量和轉(zhuǎn)換主控制變量的發(fā)射器。二次變送器：測(cè)量和轉(zhuǎn)換二次控制變量的變送器。主物件：主要由產(chǎn)業(yè)作業(yè)控制，并由主控制變數(shù)特性化其主要特性的生產(chǎn)設(shè)備或處理。子對(duì)象：輔助生產(chǎn)設(shè)備或輔助流程，它在大多數(shù)行業(yè)工序中影響主要控制變量，并將特性表征為輔助控制變量。輔助

4、電路：是由輔助變送器、輔助控制器、控制閥和輔助對(duì)象組成的閉環(huán)回路，也稱為“輔助環(huán)”或“內(nèi)環(huán)”。主回路：主變送器、主控制器、次回路等效、主對(duì)象組成的閉環(huán)回路，也稱為“主環(huán)”或“外環(huán)”。子電路，級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)，3 .級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)的典型框圖，4。級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)的特性，1)對(duì)二次電路的干擾具有較強(qiáng)的抗干擾能力。子電路、主電路、2)對(duì)象特性得到改進(jìn)，控制過程加快，控制質(zhì)量提高。3)級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)的適應(yīng)性，反應(yīng)堆溫度單回路控制系統(tǒng)，操作變量：冷卻水流量控制變量：反應(yīng)溫度擾動(dòng)變量：冷卻水溫度和工藝介質(zhì)流量控制規(guī)則：PID，反應(yīng)堆溫度單回路控制響應(yīng)曲線，單回路控制系統(tǒng)分析，問題：從擾動(dòng)到調(diào)節(jié)器動(dòng)作，調(diào)節(jié)延遲，特別是

5、對(duì)于大容量反應(yīng)罐，曹征，冷卻液入口溫度夾內(nèi)部冷卻液溫度T2(對(duì)流傳熱通過)槽壁溫度反應(yīng)槽溫度反應(yīng)槽溫度T1(反饋回路通過)冷卻數(shù)，系統(tǒng)控制和擾動(dòng)分析，干涉變量的影響：冷卻液入口溫度變化夾內(nèi)部冷卻液溫度變化槽壁溫度變化反應(yīng)槽溫度變化控制變量的影響：冷卻液調(diào)節(jié)閥開度變化冷卻液流量變化夾內(nèi)部冷卻液溫度變化槽壁溫度變化反應(yīng)槽溫度變化，解決方法因此，夾克水溫單回路控制系統(tǒng)TC2可以設(shè)計(jì)為盡快克服冷卻水的擾動(dòng)。但是，TC2設(shè)置應(yīng)根據(jù)T1的控制要求相應(yīng)地改變(此要求自動(dòng)實(shí)現(xiàn)為反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)器TC1)?！凹?jí)聯(lián)控制”，反應(yīng)器溫度的級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)，特點(diǎn)：兩個(gè)調(diào)節(jié)器協(xié)同工作，調(diào)節(jié)器TC2調(diào)節(jié)冷卻劑量，克服冷卻水的擾動(dòng)；

6、調(diào)節(jié)器TC1調(diào)整剪輯內(nèi)部的水溫設(shè)置，以確保反應(yīng)溫度在工序中保持所需的特定值。討論反應(yīng)器溫度的串級(jí)控制響應(yīng)，反應(yīng)器溫度串級(jí)控制方塊圖，主輔助控制器的“正負(fù)效應(yīng)”選擇。串級(jí)控制系統(tǒng)通用術(shù)語(yǔ)，串級(jí)控制系統(tǒng)方框圖，注：D1，D2綜合反映了一次擾動(dòng)、二次擾動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)參數(shù)和主參數(shù)的動(dòng)態(tài)影響；一次回路是在二次回路閉合的情況下的等效單回路(二次回路被視為等效控制閥)。級(jí)聯(lián)系統(tǒng)子環(huán)的等價(jià)性，級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)的特征(1)，子環(huán)(有時(shí)稱為內(nèi)環(huán))，具有有效克服二次擾動(dòng)影響的快速曹征效果；假設(shè)二次電路的動(dòng)態(tài)滯后較小，對(duì)于低頻干擾，反應(yīng)器溫度的串行控制響應(yīng)，級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)的特性(2)可以自動(dòng)克服二次對(duì)象增益或控制閥特性的非線

7、性對(duì)控制性能的影響(系統(tǒng)的“健壯性”增強(qiáng))。對(duì)于內(nèi)環(huán)等效對(duì)象的穩(wěn)態(tài)增益：級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)的特性(3)改善了對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行頻率。在相同的衰減率下，主調(diào)節(jié)器的增益可以大大增加。子電路等效：例如，級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)的特性(3)，結(jié)論：由于子電路的存在，主控制通道的動(dòng)態(tài)特性得到了改善(時(shí)間常數(shù)大大減少)，反應(yīng)器溫度的級(jí)聯(lián)控制響應(yīng)，級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，單回路控制不能滿足性能要求；有反映系統(tǒng)主要干擾的可測(cè)量參數(shù)。控制閥和二次參數(shù)之間存在因果關(guān)系。子參數(shù)的選擇必須確保子對(duì)象的時(shí)間常數(shù)小于主對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，曹征通道短，反應(yīng)靈敏。如果可能，請(qǐng)?jiān)诖我娐分邪ň哂蟹蔷€性或時(shí)變性質(zhì)的連結(jié)。串級(jí)控制二次參

8、數(shù)選擇練習(xí)，核反應(yīng)堆的主要干擾是加熱蒸汽的溫度變化，串級(jí)系統(tǒng)二次參數(shù)的選擇分析，分析問題：二次回路的快速性和二次回路可能包含的擾動(dòng)范圍之間的矛盾。級(jí)聯(lián)程序設(shè)計(jì)示例，級(jí)聯(lián)程序設(shè)計(jì)示例(續(xù))，討論：子循環(huán)中可以包含的擾動(dòng)越多，子對(duì)象和主對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性之間的差異就越小，內(nèi)部和外部循環(huán)之間的“共振”(系統(tǒng)穩(wěn)定性越低，系統(tǒng)穩(wěn)定性就越低)。級(jí)聯(lián)系統(tǒng)輔助調(diào)節(jié)器的選擇，輔助調(diào)節(jié)器經(jīng)常選擇PI控制規(guī)律的原因：輔助回路是伺服系統(tǒng)，其設(shè)置經(jīng)常變化，一般不應(yīng)該添加微分；此外，為了迅速克服內(nèi)環(huán)的各種擾動(dòng)，提高副環(huán)的曹征能力，最好不要加積分效果。但是實(shí)際上，串行系統(tǒng)分離主回路，因此通常需要添加積分效果。但是，由于子電路的

9、抗干擾能力得到加強(qiáng)，積分作用很弱。選擇級(jí)聯(lián)系統(tǒng)主控制器，主控制器經(jīng)常選擇PI或PID控制方法。主電路的工作是滿足主參數(shù)的值控制要求。因此，對(duì)于主參數(shù)為溫度的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)，主調(diào)節(jié)器必須添加強(qiáng)大的集成功能，主參數(shù)為級(jí)別的級(jí)聯(lián)均勻控制系統(tǒng)除外。如果主對(duì)象的曹征延遲較大，并且主參數(shù)變化平緩，則可以添加常規(guī)大小的差異。級(jí)聯(lián)系統(tǒng)PID參數(shù)曹征方法，Step 1:首先分離主循環(huán)，然后以單循環(huán)方式調(diào)整輔助調(diào)節(jié)器的PID參數(shù)。Step 2:測(cè)試主循環(huán)常規(guī)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性及其特征參數(shù)(如果主控制器為“手動(dòng)”，子循環(huán)為閉合循環(huán))。Step 3:使用單回路曹征參數(shù)(例如動(dòng)態(tài)響應(yīng)方法)的工程調(diào)整方法來(lái)確定主回路的PID參數(shù)。級(jí)聯(lián)PID系統(tǒng)積分飽和問題，情況1:子電路采用單回路積分飽和方法；案例2:如果子控制器都使用單回路積分飽和方法，則極限參數(shù)可能不一致，也可能出現(xiàn)“積分飽和”。怎么了？如何克服？串級(jí)控制系統(tǒng)主調(diào)節(jié)器連接方法、串級(jí)控制系統(tǒng)集成飽和、串級(jí)控制系統(tǒng)運(yùn)行、主、次控制器切換開