均匀控制系统
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1.气体压力与流量的均匀控制 2.实现均匀控制的其他方法（用非线性控制器，诸如带不灵敏 区或死区等）。
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部分资料从网络收集整 理而来，供大家参考，
感谢您的关注！
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三.控制系统的参数整定
整定的主要规则是一个“慢”字，即过渡过程不允许出现明显的振荡，可以采用看曲 线调参数的方法来进行。它的具体整定规则和方法如下：
（1）先保证液位不会超过允许波动范围设置控制器参数；
（2）修正控制器参数，使液位最大波动接近允许范围，使流量尽量平稳（均匀控制系统一般
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2.串级均匀控制系统
甲塔
LT
LC
FT
FC
乙塔
E-3
E-4
阀V门-3 2
如图所示构成精馏塔塔釜液位与出口流量串级均匀控制系统.增
加一个副回路的目的是为了消除控制阀前后的压力波动及对象
的自衡作用的影响。
串级均匀控制方案能克服较大的干扰，适用于系统前后压力波
20动21/6较/4 大的场合。
7
3.双冲量均匀控制系统
LT
IS IO
+
IL
FC
IF
双冲量均匀控制系统是串级均匀控制系统的变形，它用一个加法器 来代替串级控制系统中的主调节器，把液位与流量的两个测量信号 通过加法运算后作为调节器的测量值。以塔釜液位与输出流量信号 之差为被控参数，通过均匀控制使两者能均匀缓慢变化。
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采用P或PI控制规律。） （3）根据工艺对流量和液位两个参数的要求，适当调整控制器的参数 方法步骤： ①纯比例控制 a.先将比例度放置在估计液位不会越限的数值，例如δ=100%。 b.观察记录曲线，若液位的最大波动小于允许的范围，可增加比例度，比例的的 增加必将使液位的“质量”降低，而使流量过程曲线变好。 c.如发现液位超过允许的范围，则减小比例度。 d.这样反复调整比例度。直到液位，流量的曲线都满足工艺提出的均匀要求为止
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4.均匀控制的特点：
(1)结构上无特殊性 可以是单回路，可以是串级，均匀
指的是控制目的，而不是指结构。 （2）参数都要允许变化，但都要缓慢，并且要 有主次。 （3）参数变化要限定范围。Biblioteka 2021/6/44
二.常用的均匀控制结构 1.简单均匀控制系统
甲塔
LT
LC
乙塔
E-3
E-4
V-4
阀门1
流量控制系统，只保留液位控制系统，该系统结
构就是简单控制系统。只要把控制参数变为大比
例度和大积分时间，这样可以构成一个简单均匀
控制系统。
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精馏塔简单均匀控制系统的方框图
控制器
调节阀
扰动 流量对象
扰动 液位对象
液位检测变送器
简单均匀控制适用于：料量为主干扰，流量波动大， 自衡能力弱的对象。 （自衡能力弱指：当流量变化很激烈，而液位变化很 小）
均匀控制系统
• 1.认识均匀控制系统 • 2.常用均匀控制方案 • 3.均匀控制系统的参数整定 • 4.其他需要解决的问题
2021/6/4
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一.认识均匀控制系统
1.以前后两个精馏塔控制系统为例：
缓冲罐
在连续精馏过程中，甲塔的出料是乙塔的进料，精馏塔的塔釜液位与进料
量都应保持平稳。甲塔的液位保持稳定，乙塔的进料流量也要稳定，按此
②比例积分控制
a.按纯比例控制进行整定，得到适合的比例度，
b.在适当加大比例度后加入积分作用，逐渐减小比例积分时间，直到流量曲线将要出现缓慢的周
期性衰减震荡过程为止，而液位有回复到给定值的趋势。
c.最2终02根1/6据/4 工艺要求，调整参数，直到液位，流量的曲线都符合要求为止。
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四.其他需要解决的问题
8
GCs GO2s F GO1s L
IS
Gm2s Gm1s
图 6.精馏塔液位与出料量的双冲量均匀控制系统方框图
可以清楚的看出，它具有串级的优点。其主调节器可看成是k=1的 纯比例调节器。副环是流量回路，对于直接进入流量回路的干扰 F （如控制阀前后的压力干扰等）通过副环的快速作用，可以得到很 快克服。因此控制器参数整定可按串级副控制器原则进行。很显 然，由于主调节器（即液位调节器）的放大倍数不能调整，所以要 求液位和流量变送范围选择合适。
要求分别设置液位控制系统和流量控制系统。
控制过程：当甲塔塔釜液位升高时，液位控制器要求阀门1开打，使乙塔进
料量增加，流量控制器要求减小阀门2的开度，阻止进料的增加，显然，这
是相互矛盾的，无法使两个控制系统保持稳定。
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2.如何解决这一矛盾？
方案一：工艺上可以在两塔之间加入缓冲罐。 缺点：投资，占地；分解，聚合。
方案二：相互做出让步，是它们在供求关系上均匀协 调，统筹兼顾。即在有扰动的时候，两个变化量都有 变化，而且变化幅度协调，为达到这一目的而设计的 控制系统就是均匀控制系统。
3.概念
在有扰动时，两个变量都有变化，而且变化幅度均匀 协调，共同来克服扰动，只要对控制器的参数进行调
整，延缓控制速度和力度，这种控制系统统称为均匀 控制系统。
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三.控制系统的参数整定
整定的主要规则是一个“慢”字，即过渡过程不允许出现明显的振荡，可以采用看曲 线调参数的方法来进行。它的具体整定规则和方法如下：
（1）先保证液位不会超过允许波动范围设置控制器参数；
（2）修正控制器参数，使液位最大波动接近允许范围，使流量尽量平稳（均匀控制系统一般
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2.串级均匀控制系统
甲塔
LT
LC
FT
FC
乙塔
E-3
E-4
阀V门-3 2
如图所示构成精馏塔塔釜液位与出口流量串级均匀控制系统.增
加一个副回路的目的是为了消除控制阀前后的压力波动及对象
的自衡作用的影响。
串级均匀控制方案能克服较大的干扰，适用于系统前后压力波
20动21/6较/4 大的场合。
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3.双冲量均匀控制系统
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IS IO
+
IL
FC
IF
双冲量均匀控制系统是串级均匀控制系统的变形，它用一个加法器 来代替串级控制系统中的主调节器，把液位与流量的两个测量信号 通过加法运算后作为调节器的测量值。以塔釜液位与输出流量信号 之差为被控参数，通过均匀控制使两者能均匀缓慢变化。
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采用P或PI控制规律。） （3）根据工艺对流量和液位两个参数的要求，适当调整控制器的参数 方法步骤： ①纯比例控制 a.先将比例度放置在估计液位不会越限的数值，例如δ=100%。 b.观察记录曲线，若液位的最大波动小于允许的范围，可增加比例度，比例的的 增加必将使液位的“质量”降低，而使流量过程曲线变好。 c.如发现液位超过允许的范围，则减小比例度。 d.这样反复调整比例度。直到液位，流量的曲线都满足工艺提出的均匀要求为止
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4.均匀控制的特点：
(1)结构上无特殊性 可以是单回路，可以是串级，均匀
指的是控制目的，而不是指结构。 （2）参数都要允许变化，但都要缓慢，并且要 有主次。 （3）参数变化要限定范围。Biblioteka 2021/6/44
二.常用的均匀控制结构 1.简单均匀控制系统
甲塔
LT
LC
乙塔
E-3
E-4
V-4
阀门1
流量控制系统，只保留液位控制系统，该系统结
构就是简单控制系统。只要把控制参数变为大比
例度和大积分时间，这样可以构成一个简单均匀
控制系统。
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精馏塔简单均匀控制系统的方框图
控制器
调节阀
扰动 流量对象
扰动 液位对象
液位检测变送器
简单均匀控制适用于：料量为主干扰，流量波动大， 自衡能力弱的对象。 （自衡能力弱指：当流量变化很激烈，而液位变化很 小）
均匀控制系统
• 1.认识均匀控制系统 • 2.常用均匀控制方案 • 3.均匀控制系统的参数整定 • 4.其他需要解决的问题
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一.认识均匀控制系统
1.以前后两个精馏塔控制系统为例：
缓冲罐
在连续精馏过程中，甲塔的出料是乙塔的进料，精馏塔的塔釜液位与进料
量都应保持平稳。甲塔的液位保持稳定，乙塔的进料流量也要稳定，按此
②比例积分控制
a.按纯比例控制进行整定，得到适合的比例度，
b.在适当加大比例度后加入积分作用，逐渐减小比例积分时间，直到流量曲线将要出现缓慢的周
期性衰减震荡过程为止，而液位有回复到给定值的趋势。
c.最2终02根1/6据/4 工艺要求，调整参数，直到液位，流量的曲线都符合要求为止。
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四.其他需要解决的问题
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GCs GO2s F GO1s L
IS
Gm2s Gm1s
图 6.精馏塔液位与出料量的双冲量均匀控制系统方框图
可以清楚的看出，它具有串级的优点。其主调节器可看成是k=1的 纯比例调节器。副环是流量回路，对于直接进入流量回路的干扰 F （如控制阀前后的压力干扰等）通过副环的快速作用，可以得到很 快克服。因此控制器参数整定可按串级副控制器原则进行。很显 然，由于主调节器（即液位调节器）的放大倍数不能调整，所以要 求液位和流量变送范围选择合适。
要求分别设置液位控制系统和流量控制系统。
控制过程：当甲塔塔釜液位升高时，液位控制器要求阀门1开打，使乙塔进
料量增加，流量控制器要求减小阀门2的开度，阻止进料的增加，显然，这
是相互矛盾的，无法使两个控制系统保持稳定。
2021/6/4
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2.如何解决这一矛盾？
方案一：工艺上可以在两塔之间加入缓冲罐。 缺点：投资，占地；分解，聚合。
方案二：相互做出让步，是它们在供求关系上均匀协 调，统筹兼顾。即在有扰动的时候，两个变化量都有 变化，而且变化幅度协调，为达到这一目的而设计的 控制系统就是均匀控制系统。
3.概念
在有扰动时，两个变量都有变化，而且变化幅度均匀 协调，共同来克服扰动，只要对控制器的参数进行调
整，延缓控制速度和力度，这种控制系统统称为均匀 控制系统。