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從口訣認識串級控制系統的特點及應用

2017/4/14 21:33:48 人評論 次瀏覽 分類:過程控制  文章地址:http://www.gsipv.com/tech/567.html

常用儀表工串級調節口訣是這樣說的:“為了鑒別作比較,串級特點易明了;系統多一副回路,改善特性有成效;再加主調副調串,放大系數可提高,非線性及負荷變,自適應可把好關; 克服干擾能力強,調節過程品質好。” 
串級控制系統方框圖

“為了鑒別作比較,串級特點易明了”,串級控制系統與單回路相比較,在結構上由于增加了一個副回路,因此具有一系列的特點,這些特點及可應用的對象是:
 
1、串級控制系統由于副回路的存在,改善了對象的動態特性,起了一個超前作用。串級系統用了一個閉合的副回路代替了原來的一部分對象,當干擾出現在副回路時,串級控制有超前克服干擾的作用。如果干擾出現在主回路,副回路雖然不能直接克服這些干擾,但是它改善了對象的特性,控制質量還是要比單回路控制得好。這就是:“系統多一副回路,改善特性有成效”,因此串級控制系統可用于純滯后或容量滯后較大的對象。
 
2、串級控制系統由于副回路的存在,提高了PID調節器總放大倍數,增強了抗干擾能力。口訣中:“再加主調副調串,放大系數可提高”,由于兩個PID調節器串接在一起,無論在什么情況下,兩個PID調節器放大倍數的乘積,都大于一個調節器的放大倍數。放大倍數的增加,對于克服進入副回路的干擾有很強的校正作用,這樣就減少了最大偏差,大大提高了控制質量。因此當對象的變化激烈而且幅值很大的干擾,當用單回路控制不能滿足最大偏差的要求時,可使用串級控制系統。因為其“克服干擾能力強,調節過程品質好”。
 
3、串級控制系統由于副回路的存在,具有一定的自適應能力,可適應負荷和操作條件的變化。“非線性及負荷變,自適應可把好關”原來的口訣沒有這句,是作者加進去的。因為從主回路來看,它是一個定值控制系統,但其副回路卻是一個隨動控制系統,主調節器能夠按照對象操作條件及負荷的變化,來不斷糾正副調節器的給定值,使其來適應操作條件及負荷的變化。這樣對于被控對象具有較大的非線性特性,并且負荷變化又較大時,就可以選擇串級控制系統來滿足生產的需求。

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