料道内玻璃液的均化

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1.理论计算整定法比较简单、而且对象传递函数已知的控制系统可以用理论计算的办法来整定。但一般对象(包括供料道)的特性比较复杂,计算比较麻烦,也不一定很准确,所以

此法在工程上很少使用。

2.经验法这是根据大量现场实践总结出来的方法,在不少场合得到应用。具体做法是先将调节器参数置于某些数值上,直接在闭环控制系统中使用。改变给定值,观察被调参数的变化过程,检查控制质量。然后适当调整调节器参数,反复进行凑试,直到控制指标满意为止。

根据经验,各类控制系统的整定参数大致范围如表6,它为经验法提供了凑试的范围。一般凑试程序如下:比例作用是调节器的基本作用,所以先使调节器的积分时间Tτ=∞,微分时间Tσ=0,即取消积分和微分作用。先将比例带6凑试好,使系统的控制过程达到4:1的衰减,然后再加上积分,加积分之前应将6增加10~20筠。这是因为引入积分作用,虽然起了消除余差的作用,但系统的稳定性也会稍差的缘故。所以增加一些比例度来补偿引入表B经验珐整定参数范围积分作用后系统稳定性的降低。温度控制系统还应加入微分作用,以增加系统的稳定性。此时比例带8又可稍稍减少一些。

在整定过程中,要注意观察温度参数的变化,最好记录其变化曲线。如曲线频繁波动, 一般是8太小应增大8如曲线偏离给定值回复很慢,表示积分作用不够,要减小T等等· 总之,要通过实践积累调整经验。

整定参数对控制过程曲线的影响可见表7。对于PID作用(比例积分微分)调节器,先整

定8然后取Ta(0.25~0.33)。在以后凑试中保持Ta/Tb比值基本不变。有的调节器积分、微分作用往往相互干扰,在有关说明书中常引入干扰系数(F)的概念,F的大小用下式表示。 在使用中应注意干扰系数的影响。

3.衰减曲线法这种方法不需要大量的凑试也不需要象临界比例带法(本文不介绍)

那样要得到临界波动过程而是直接求得调节器参数整定步骤简单明了。我们以衰减率4:1为例说明。

在闭环情况下,先把调节器当作纯比例调节器(T?=Td=0)。根据经验把比例带先置于一个比较大的数值,然后逐渐减小6并加定值扰动,直到系统出现如图42示的4:1衰减曲线的控制过程为止。此时的比例带称为4:1衰减比例带6两相邻波峰之间的时间称为(4:1衰减周期)。根据表8的经验公式,计算调节器的整定参数。并通过试验加以验证,可用前述(经验法)同样的做法进行试验。

注意,与前面一样的道理.当调节器存在参数之问的干扰时,应将上面计算得出的8·

Ta Tb乘以或除以干扰系数F得到调节器的实际刻度值8 Ts Td。

还有一种10:1的衰减曲线法,主要用于要求系统很快稳定的场台其做法类似4:1衰 减曲线法,不再赘述。

4.响应曲线法前面介绍的两种整定法都不需要事先知道对象的动态特性,而且直接 在闭环系统中整定。响应曲线法则是通过开环(断开调节器对调节阔的自动控制作用)测定 对象的动态特性,并依此进行调节器参数的设置。上面我们已经介绍过对象的动态特性及 简单测试,图38中是用、、来描述对象特性的。这里再引入一个“飞升速度”8,对图38 示有自平衡能力的对象8=K/T。

知道了对象的特性参数8(T)和就可用经验公式计算出所需求的词节器参数。 具体的整定步骤如下:

(1)将自动控制系统打到手动操作状态,将被控温度调整到给定值附近,稳定其他各

种工况(如出料量、进口玻璃温度、燃料空气压力等等)。突然改变手动输出,使阀门开大(或 关小):10~:15为;

(2)用记录仪记下温度变化曲线;

(3)对曲线进行光滑处理,在拐点处作它的切线(见图38),求出K、T、并计算8. (4)根据上表所列经验公式,求得调节器整定参数6、、后,将系统投入自动验证并

修正整定参数,使控制过程满足既定要求。

5.4串级控系统的整定

串级控制系统与单回路不同,它将两个调节器串在一起工作,究竟以哪个调节器的诃整为主是在参数整定前首先必须了解清楚的。串级系统从主回路来看是个定值系统,其品质指标同单周路系统一样。从副回路来看,当干扰作用于主回路时,是个随动系统,要求它能快速、准确地跟随主调节器变化;当干扰作用于副回路时则是个定值系统。因此,在保持主调节参数高精度的同时,对副参数也应予重视,因为副词节器的参数整定对整个串级网路有很大影响。

串级控制系统可用两种方法进行整定。

1. 两步法在串级系统的设计原则中,已经提到主、副对象时间常数之比应大于3,一般可在3~1O之间。这样,主副回路工作频率相差较大,主回路的工作周期往往大于副回路的工作周期,因而主副回路之间的动态联系小到可以忽珞。

一般串级系统设计时是以确保主参数的质量为依据的,对副回路的指标则要求不高(如玻璃与火焰温度的串级控制系统)。这样,主回路确保质量,副回路略牺牲一点,就使整个系统的整定大大简化,这也正是两步法整定的理论依据。 具体整定办法如下:

(1)在主回路闭台情况下,将主调节器的比例带乱放到100%,积分时间Ta诅放到最大 (Ta=∞)微分时间Ta1=0。用整定单回路系统的方法来整定副回路。例如用4:1衰减法 整定副回路可得到副回路4:1衰减过程的8aπ和Ta (2)使副调节器的比例带6等于8并作纯比例调节器使用

。把副

回路视为主回路中一个组成部分,同样用4:1衰减曲线法整定主回路,求取主回路4:1衰减过程的6。和2 (3)根据上面求得的札、、、结台调节器选型,按照所选取的衰减比(4:1), 查表求取主、副词节器的整定参数;

(4)按照先副后主,先比例积分后微分的原则,将计算所得参数设置到调节器上去; (5)作一些干扰试验,修正调节器参数。

2.一步法两步法整定还是比较复杂。在生产实践中人们通过对大量试验结果的观察、比较,

找到了更为简化的整定方法——一步法。

对某个串级系统整定的结果如襄1o所示,表中、豆n是主副调节器的放大倍数,即 比带8?和8?以的倒数,可以从中找到这样的规律:Ka?与Ka?的乘积近似不变。

当采用1—3组整定参数时,系统都能得到4:1的衰减过程。控制过程时间一般都为9分钟左右,此时Ka?·Ka?为3.3左右。 由此可见在被控对象特性不变熙情况下,为了得到同样衰减率的控制过程,主副调节器的放

大倍数可以在某一范围内任意匹配,控制效果可基本相同。 整定方法:

(1)从表11中选择一个合适的副调节器放大倍数a(6),并按纯比例作用,将它设置 到副调节器上;

(2主调节器也作为纯比例调节器,使串级系统投入运行,用整定单网路的方法去整定主调节器的参数;

(3)加干扰,观察控制过程。根据Kο·Kο?近似不变原理,适当调整调节器参数,使主调节器控制质量最好;

(4)在参数整定过程中,如果出现“共振”现象,只要加大主、副调节器中任一谰节器的.参数,就可消除共振。如共振剧烈,应切换到手动控制,待生产稳定后,再重新整定调节器的参数。

实质上,一步法整定串级回路,是根据副回路的对象特性去选取合适的副调节器参数, 然后用整定单回路的方法来一次整定主回路参数。这种方法如同单回路系统一样简单,因 而对于一般的串级控制系统而言,是一种很实用的方法。

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