控制系统设计举例 戴连奎 浙江大学控制学院 2017/04/20
控制系统综合设计举例 该放热反应为 A+B→C。试改进现有的单回路控制方案。 具体的控制目标包括: (1) FB /FA = R (2) 冷却水温度波动较大时,如何改善TT17的控制性能? (3) 当冷却水系统的冷量不足时,如何控制TT17不超温
该系统是否可靠 ? 手/自动切换或控制阀位限制 比值控制方案1 该系统是否可靠 ? 手/自动切换或控制阀位限制
比值控制方案2
比值控制方案3
反应器温度 串级控制方案#1 串级控制副参数的选择条件?
反应器温度 串级控制方案#2
反应器温度 串级控制方案#3 存在问题否?
反应器温度 串级控制方案#4
对于控制问题(3)的分析 若冷却系统未能提供足够的冷量,此时该如何控制反应温度 TT17 ? (1) 控制系统如何能发现现有的冷却系统未能提供足够的冷量? (2) 在这种异常工况下,如何能避免反应器温度的进一步上升?
反应器温度串级控制方案 控制系统如何能发现现有的冷却系统未能提供足够的冷量?
选择控制方案的引入#1 该控制系统是否可靠 ?
选择控制方案 #2
控制系统设计与实施步骤 了解被控过程的工艺原理与操作目标 确定控制目标 寻找合适且经济的测量仪表与操作变量 设计基本的控制方案(从简单到复杂) 构造简单的仿真模型,并对设计的控制系统进行评价 测量仪表、控制仪表或装置的选购 控制系统的现场实施,包括系统联调、PID参数整定、系统评估与完善等
多回路PID控制方案 特点分析与举例(课堂讨论) 为改善被控变量CV的动态性能 (1) 串级控制 (2) 前馈反馈控制 (3) 变比值控制 为满足工艺过程提出的特殊需要 (1) (液位与流量)均匀控制 (2) (两流量之间的)比值控制 (3) (两被控变量之间的)超驰控制或选择控制 (4) (两控制阀之间的)分程控制 (5) (主回路的)阀位控制