第三章补充阀与PID调节内容3VIP免费

工业过程控制对象的特点除液位对象外的大多数被控对象本身是稳定自衡对象；对象动态特性存在不同程度的纯迟延；对象的阶跃响应通常为单调曲线，除流量对象外的被调量的变化相对缓慢；被控对象往往具有非线性、不确定性与时变等特性。测量变送环节对控制质量的影响一、概述测量变送环节的任务是对被控变量或其它有关参数作正确测量，并将它转换成统一信号。如4~20mA.DC或0~10mA.DC或开关量信号，或风压信号0.02—0.1MPa。其信号除送给控制器作自动控制外，还可用于指示、记录、数据累计、报警及联锁控制等。测量变送环节一般可用一阶加纯滞后特性表示即因为它是广义对象，所以减少Tm和tm对控制品质有好处smmmmeSTKS.1)(G二、关于测量误差测量误差大致可分为三个方面：①仪表本身误差：精度等级1.0、0.5、0.2,量程越宽，绝对误差越大。选择仪表量程时应尽量选窄一些。②安装不当引入误差：例孔板、热电偶。③测量的动态误差：包括时滞和测量惯性滞后。二、关于测量误差（续）讨论（关于测量惯性滞后）：当真实被控变量Y(t)分别作阶跃变化、递增变化、周期变化时Z(t)≠Y(t)Y(t)Y(t)Y(t)Z(t)Y(t)Y(t)tttZ(t)Z(t)Y(t)000以热电偶为例Tm=1.5minTm=0.5minTm=0.1min二、关于测量误差（续）讨论：为提高质量，减小Tm的影响可采取以下措施：①选择快速测量元件一般希望测量元件的时间常数应小于1/10控制通道时间常数，否则应引入微分环节加以校正。②引入微分环节二、关于测量误差（续）讨论：①调整TD实现反馈通道零极点抵消，即TD=Tm→Z(S)=Km.Y(S)≈Y(S)(K m≈1)②当微分器加在控制器输出端，闭环传递函数不变，表明a:在定值控制系统中，系统的控制质量与微分器位置无关；b:对于随动系统微分环节在变送器输出端时的响应速度要比放置在控制器输出端快。测量信号处理1、呈周期性脉动信号进行低通滤波2、测量噪声需进行滤波3、线性化三、脉动信号的测量与变送脉动信号性质：可能是有规律的，也可能是无规律、杂乱无章的。（如活塞式压缩机的出口压力和往复泵的输送液体时的流量）对控制质量影响：脉动信号对控制质量带来不利影响。（因为周期性变化的脉动信号，当其平均值不变时，控制系统根本不需要工作，但控制器是按信号偏差工作的，脉动信号变化时，是控制器输出亦呈周期性变化，控制阀不停的开大开小，显然这种控制是徒劳无益的，系统还可能产生共振，从而加剧受控变量的波动，另外控制阀阀杆加速磨损，影响寿命。）采取措施：①调整测量仪表本身的阻尼系数；②控制仪表输入加入滤波环节。控制阀环节在控制系统中的考虑一、气动调节阀的结构u(t)：控制器输出(4~20mA或0~10mADC)；pc：调节阀气动控制信号；(0.04~0.12MPa)l：阀杆相对位置；f：相对流通面积；q：受调节阀影响的管路相对流量。执行机构电气转换器阀体管路系统u(t)pclfq执行机构阀体..............pc1TKSVV传递函数：阀设计中应考虑的内容1、阀口径选择在正常工况下，阀门开度处于15%—85%口径选择用C流通能力计算。定义：阀前后压差为0.1MPa,介质密度为1g/cm3时，每小时通过阀门的流体的重量流量t/h2、确定气开与气关3、流量特性选择二、控制阀的开、关形式选择1.气开阀与气关阀*气开阀：pc↑→f↑(“有气则开”)*气关阀：pc↑→f↓(“有气则关”)无气源(pc=0)时，气开阀全关，气关阀全开。2.气开阀与气关阀的选择原则*若无气源时，希望阀全关，则应选择气开阀；*若无气源时，希望阀全开，则应选择气关阀。①主要考虑设备安全（如加热炉瓦斯气调节阀选气开阀）②其次考虑介质性质（如：精馏塔塔釜加热蒸汽控制阀如介质易结晶或易凝固选气关阀；如事故时节约能源选气开阀）③考虑减少经济损失，保证产品质量（如进料选气开阀）三、控制阀的流量特性及其选择部分概念最大流量Qmax：阀门全开时的流量。最小流量Qmin：是可调流量的下限值，它一般为最大流量的2~4%。泄漏量：是阀门全关时泄漏的量，它仅为最大流量的0.5~0.001%。可调比R:控制阀的最大流量与最小流量之比。R=Qmax/Qmin一般国产控制阀R取30。三、控制阀的流量特性及其选择（续）⒈流量...