从口诀认识串级控制系统的特点及应用

2017/4/14 21:33:48 人评论 次浏览 分类:过程控制  文章地址:http://www.textrasoft.com/tech/567.html

常用仪表工串级调节口诀是这样说的:“为了鉴别作比较,串级特点易明了;系统多一副回路,改善特性有成效;再加主调副调串,放大系数可提高,非线性及负荷变,自适应可把好关; 克服干扰能力强,调节过程品质好。” 
串级控制系统方框图

“为了鉴别作比较,串级特点易明了”,串级控制系统与单回路相比较,在结构上由于增加了一个副回路,因此具有一系列的特点,这些特点及可应用的对象是:
 
1、串级控制系统由于副回路的存在,改善了对象的动态特性,起了一个超前作用。串级系统用了一个闭合的副回路代替了原来的一部分对象,当干扰出现在副回路时,串级控制有超前克服干扰的作用。如果干扰出现在主回路,副回路虽然不能直接克服这些干扰,但是它改善了对象的特性,控制质量还是要比单回路控制得好。这就是:“系统多一副回路,改善特性有成效”,因此串级控制系统可用于纯滞后或容量滞后较大的对象。
 
2、串级控制系统由于副回路的存在,提高了PID调节器总放大倍数,增强了抗干扰能力。口诀中:“再加主调副调串,放大系数可提高”,由于两个PID调节器串接在一起,无论在什么情况下,两个PID调节器放大倍数的乘积,都大于一个调节器的放大倍数。放大倍数的增加,对于克服进入副回路的干扰有很强的校正作用,这样就减少了最大偏差,大大提高了控制质量。因此当对象的变化激烈而且幅值很大的干扰,当用单回路控制不能满足最大偏差的要求时,可使用串级控制系统。因为其“克服干扰能力强,调节过程品质好”。
 
3、串级控制系统由于副回路的存在,具有一定的自适应能力,可适应负荷和操作条件的变化。“非线性及负荷变,自适应可把好关”原来的口诀没有这句,是作者加进去的。因为从主回路来看,它是一个定值控制系统,但其副回路却是一个随动控制系统,主调节器能够按照对象操作条件及负荷的变化,来不断纠正副调节器的给定值,使其来适应操作条件及负荷的变化。这样对于被控对象具有较大的非线性特性,并且负荷变化又较大时,就可以选择串级控制系统来满足生产的需求。

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