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1、過程控制工程課程設計報告設計題目：雙閉環(huán)比值控制目錄第14頁共14頁一.雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)簡介..............................................3二.雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)仿真綜合實例..............................4三.雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)實例步驟及仿真圖......................5四.參考歷史文獻..................................................................1
2、2五.心得體會..........................................................................15一．雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)第14頁共14頁雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)的特點是在保持比值控制的前提下，主動量和從動量兩個流量均構(gòu)成閉環(huán)回路，這樣克服了自身流量的干擾，使主、從流量都比較平穩(wěn),并使得工藝總負荷也較穩(wěn)定。從動量控制回路是隨動控制系統(tǒng)，期望系統(tǒng)響應快些，一般按單回路整定；主動量控制回路是定值控制系統(tǒng)，反應速度較慢時有利于從動控制回路的快速跟蹤，一般整定為
3、周期過程。主、從控制回路均選擇PI控制方式。二.雙閉環(huán)值控制系統(tǒng)系統(tǒng)仿真綜合實例雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)的工藝圖及控制框圖如下圖第14頁共14頁所示。假設主動控制量控制系統(tǒng)的數(shù)學模型和從動控制量控制系統(tǒng)的數(shù)學模型為和。三.雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)實例及仿真圖（1）分析主動量控制系統(tǒng)和從動量控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。執(zhí)行該系統(tǒng)的Bode圖得，系統(tǒng)開環(huán)穩(wěn)定，幅值穩(wěn)定裕量7.05dB，對應增益為2.25。第14頁共14頁（2)選擇控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)器形式?？刂葡到y(tǒng)框圖如圖下圖所示。其中α代表比值，在此設定為4.和分別為主動量控制環(huán)和從動控制
4、環(huán)的控制器，按前述分析取PI形式。（3)整定主動量控制器參數(shù)。第14頁共14頁仍采用穩(wěn)定邊界法整定系統(tǒng)參數(shù)。仿真圖如圖所示，Kp=0.82，KI=0.05s，此時系統(tǒng)超調(diào)超調(diào)量約為55%，故需再整定。Kp=0.3，KI=0.2s時整定結(jié)果如圖所示，此結(jié)果超調(diào)量小于10%，此時系統(tǒng)響應較快，超調(diào)量不大。（4）整定從被控量控制器參數(shù)。用如圖進行整定。令KI=0，Kp由小到大變化，當Kp=2.25時，系統(tǒng)振蕩，Tcr=37.5。按穩(wěn)態(tài)臨界法整定參數(shù)為Kp=1.07，KI=0.033,此時系統(tǒng)超調(diào)量約為22%。進一步調(diào)整
5、，當Kp=0.1，KI=0.002時系統(tǒng)響應如圖所示，系統(tǒng)響應較快且沒有超調(diào)。第14頁共14頁整定第14頁共14頁再整定第14頁共14頁（5）雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)控制過程仿真。雙閉環(huán)比值控制過程相當于從動量隨主動量變化的隨動控制過程。假定給定值為5，主動量和從動量的比值根據(jù)工藝要求及測量儀表假定為4，主動控制系統(tǒng)和從動控制系統(tǒng)均受隨機擾動，則系統(tǒng)控制過程Simulink仿真框圖如圖下圖所示。在圖中使用了總線（1），該模塊[Simulink]>[SignalRouting]選項下，該模塊類似與計算機中總線概念，可以使
6、結(jié)構(gòu)更簡潔。Simulink運行結(jié)果如圖下圖所示。第14頁共14頁可見除初始時間延遲外，從動量較好的跟隨主動量變化而變化，并基本維持比值4，實現(xiàn)了主動量和從動量間的比值控制，且對主動量和從動量均進行調(diào)節(jié)，提高了系統(tǒng)的綜合控制精度。第14頁共14頁四、參考歷史文獻1、方康玲．過程控制系統(tǒng)．武漢：武漢理工大學出版社，2002年2、王再英.過程控制系統(tǒng)與儀表.北京：機械工業(yè)出版社，2006年3、侯志林．過程控制與自動化儀表．北京：機械工業(yè)出版社，1999年4、潘立登．過程控制技術原理與應用．北京：中國電力出版社，200
7、7年[5]5、金以慧．過程控制．北京：清華大學出版社，1993年6、陳夕松汪木蘭過程控制系統(tǒng).北京：科學出版社，2010年第14頁共14頁7、王亞民.組態(tài)軟件設計與開發(fā)：西安電子科技大學出版社，2003年8、吳勤勤.控制儀表及裝置.北京：化學工業(yè)出版社，2002年9、王俊杰.檢測技術與儀表武漢：武漢理工大學出版社,2001年10、厲玉鳴.化工儀表及自動化北京：化學工業(yè)出版社，1998年11、韓軍.雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)應用實例：寧夏石油化工,2004年12、覃貴禮.組態(tài)軟件控制技術：北京北京理工大學2007年第14頁
8、共14頁13、黃振仁.過程裝備成套技術設計指南工程：化學工業(yè)出版社.2004年14.孟華.工業(yè)過程檢測與控制：化學工業(yè)出版社.2006年15.魯明休.化工過程控制系統(tǒng).：北京：化學工業(yè)出版社，2006年16.田丹碧.儀器分析.北京：化學工業(yè)出版社，200417.林德杰.過程控制儀表及控制系統(tǒng).北京：機械工業(yè)出版社,2004年第14頁共14頁五、心得體會這次課程設計我們是做
