均匀控制系统PPT
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2.简单均匀控制系统参数整定
（1）目的：消除控制阀前后的压力波动及对象的自 衡作用的影响。
（2）区别：控制参数的设定及控制目的不同。
（3）控制的参数整定：大比例度和大积分时间。
3.串级均匀控制参数整定
上海石化工业学校
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在结构上和串级控制系统相同主要区别
在于参数整定。
前一设备的液位和后一设备的进料量之关系
3）在串级均匀控制系统中，参数整定的
目的不是使变量尽快地回到给定值，而是要 求变量在允许的范围内作缓慢的变化。
（2）串级均匀控制系统与 串级控制系统比较
1） 比较： ① 结构上同串级 ② 动作过程同串级 ③ 具有串级特点（副回路） ④ 无串级的控制精度，主参数变化慢 2）适应场合： ①阀前后压力波动显著 ②自衡作用显著
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任务三：均匀控制系统的参数整定
1.整定要求：
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（1）先保证液位不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（均匀控制系统一般采用P或PI控制规
律。（一般不用微分规律，会增加系统的振荡频率）
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2.串级均匀控制系统
甲塔
LT LC
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乙塔
E-3
V-4
E-4
阀门1
甲塔
LT LC FT FC
乙塔
E-3
V-3 阀门2
E-4
图3
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在简单均匀控制方案基础上增加一个流量副回
路，即构成串级均匀控制系统。
图3所示构成精馏塔塔釜液位与出口流量串级
均匀控制系.增加一个副回路的目的是为了消除控制
SPA
假想一：在两塔之间增加有一定容量的缓冲器，投
假想二：是相互做出让步，使它们在物料的供求关
系上均匀协调，统筹兼顾。在有扰动时，两个变 量都有变化，而且变化幅度协调，共同来克服扰 动。为了达到这一目的而设计的控制系统就是均
匀控制系统。
3.什么是均匀控制系统？
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在有扰动时，两个变量都有变化，而且变化
上海石化工业学校
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如图1去掉流量控制系统，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。
为什么要大比例度和大积分时间？
一般δ=100 % ～200% ，Ti为几分钟到十几分钟 才能满足均匀控制要求
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2.精馏塔简单均匀控制系统方框图 (1)简单控制系统框图
SPA
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(2)精馏塔简单均匀控制系统方框图
图4
（2）简单均匀控制系统缺点：
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1）对于压力扰动反应不及时。 2）当系统自衡能力较强时，控制效果较差。 3）只适用于干扰小，对流量均匀程度要求不高的场合。
（3）与简单控制系统比较：
1）结构上同单回路，动态指标不同。 2）与定值系统区别： a）定值系统：① L稳定 ② 调节作用强 ，Ti↓③ 保证主参数稳定。 b）均匀系统：① L、Q全波动 ② L、Q缓慢变化， 调节作用弱。
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Shanghai Pertrochemical Academy
化工仪表及自动化
6.2.2 均匀控制系统
知识 技能 态度目标：
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（一）知识目标： 1.说出什么是均匀控制系统。2.能归纳均匀控制系统的特点 3.能设计均匀控制系统的控制方案。4.会整定均匀控制系统参数 （二）技能目标 1.能拟定均匀控制系统的操作方案。 2. 能把均匀控制系统应用在实际生产中。 （三）态度目标： 1.培养学生的观察能力。 2.培养学生对问题的探究能力 3.培养学生交流、合作和竞争意识。
幅度均匀协调，前后兼顾，共同来克服扰动，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。
团队合作
4.能否归纳其的特点？
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（1）扰动产生后，两个变量在过程控制中都是变化的。
（2）两个变量在控制过程中的变化应是缓慢的（不急
于克服某一变量的偏差）。
（3）两个变量的变化在允许的范围内波动，不是绝对
阀前后的压力波动及对象的自衡作用的影响。与普
通串级系统的区别也只是控制器参数的设置及控制
目的不同，这也是判断是否为均匀控制系统的条件。
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(1)串级均匀控制系统特点
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1）由于增加了副回路，可以及时克服由 于压力波动所引起的流量变化。 2）串级均匀控制系统协调两个变量间的 关系是通过控制器参数整定来实现的。
的平均，可按照工艺分出主、次。
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任务二：制定均匀控制系统的控制方案 均匀控制系统有两种形式：
简单均匀控制系统
串级均匀控制系统
1.简单均匀控制系统
甲塔
LT LC FT FC
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SPA
乙塔
Leabharlann Baidu
E-3
V-4 V-3
E-4
阀门1
阀门2
甲塔
LT LC
乙塔
E-3
V-4
E-4
阀门1
（二）作业：
P314/12、13
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我们何如解决这一矛盾？这节课来学习另一种复 杂控制系统——均匀控制系统的相关知识。
三、新授：
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任务一：认识均匀控制系统
1.以前后两个精馏塔控制系统为例：
甲塔
LT LC FT FC
乙塔
E-3
V-4 V-3
E-4
阀门1
图1
阀门2
2.如何解决矛盾？
资、占地；自聚、分解。
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一、复习：
1.串级控制系统的概念：
SPA
2.串级控制系统的组成：
3.串级控制系统的控制规律：
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二、引入：
1.复杂控制系统.swf
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2.甲乙两塔的动作情况 甲塔的出料是乙塔的进料。
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甲塔：保持塔釜液位稳定,设置液位控制系统。 乙塔：希望流量不变或少变,设置流量控制系统。 甲、乙两塔间的供求关系出现了矛盾。
1—液位变化曲线；2—流量变化曲线
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（1）看曲线整参数，由小到大地进行调整。
（2）串级均匀控制系统的主、副控制器一般
都采用纯比例P(或PI)控制规律的。只在要 求较高时，为了防止偏差过大而超过允许 范围，才引入适当的积分作用。
四、小结及作业
（一）小结： 1.均匀控制系统的概念 2.均匀控制系统特点 3.均匀控制系统方案 4.均匀控制系统参数整定
2.简单均匀控制系统参数整定
（1）目的：消除控制阀前后的压力波动及对象的自 衡作用的影响。
（2）区别：控制参数的设定及控制目的不同。
（3）控制的参数整定：大比例度和大积分时间。
3.串级均匀控制参数整定
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SPA
在结构上和串级控制系统相同主要区别
在于参数整定。
前一设备的液位和后一设备的进料量之关系
3）在串级均匀控制系统中，参数整定的
目的不是使变量尽快地回到给定值，而是要 求变量在允许的范围内作缓慢的变化。
（2）串级均匀控制系统与 串级控制系统比较
1） 比较： ① 结构上同串级 ② 动作过程同串级 ③ 具有串级特点（副回路） ④ 无串级的控制精度，主参数变化慢 2）适应场合： ①阀前后压力波动显著 ②自衡作用显著
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任务三：均匀控制系统的参数整定
1.整定要求：
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SPA
（1）先保证液位不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（均匀控制系统一般采用P或PI控制规
律。（一般不用微分规律，会增加系统的振荡频率）
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2.串级均匀控制系统
甲塔
LT LC
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SPA
乙塔
E-3
V-4
E-4
阀门1
甲塔
LT LC FT FC
乙塔
E-3
V-3 阀门2
E-4
图3
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在简单均匀控制方案基础上增加一个流量副回
路，即构成串级均匀控制系统。
图3所示构成精馏塔塔釜液位与出口流量串级
均匀控制系.增加一个副回路的目的是为了消除控制
SPA
假想一：在两塔之间增加有一定容量的缓冲器，投
假想二：是相互做出让步，使它们在物料的供求关
系上均匀协调，统筹兼顾。在有扰动时，两个变 量都有变化，而且变化幅度协调，共同来克服扰 动。为了达到这一目的而设计的控制系统就是均
匀控制系统。
3.什么是均匀控制系统？
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在有扰动时，两个变量都有变化，而且变化
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如图1去掉流量控制系统，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。
为什么要大比例度和大积分时间？
一般δ=100 % ～200% ，Ti为几分钟到十几分钟 才能满足均匀控制要求
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2.精馏塔简单均匀控制系统方框图 (1)简单控制系统框图
SPA
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(2)精馏塔简单均匀控制系统方框图
图4
（2）简单均匀控制系统缺点：
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SPA
1）对于压力扰动反应不及时。 2）当系统自衡能力较强时，控制效果较差。 3）只适用于干扰小，对流量均匀程度要求不高的场合。
（3）与简单控制系统比较：
1）结构上同单回路，动态指标不同。 2）与定值系统区别： a）定值系统：① L稳定 ② 调节作用强 ，Ti↓③ 保证主参数稳定。 b）均匀系统：① L、Q全波动 ② L、Q缓慢变化， 调节作用弱。
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6.2.2 均匀控制系统
知识 技能 态度目标：
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（一）知识目标： 1.说出什么是均匀控制系统。2.能归纳均匀控制系统的特点 3.能设计均匀控制系统的控制方案。4.会整定均匀控制系统参数 （二）技能目标 1.能拟定均匀控制系统的操作方案。 2. 能把均匀控制系统应用在实际生产中。 （三）态度目标： 1.培养学生的观察能力。 2.培养学生对问题的探究能力 3.培养学生交流、合作和竞争意识。
幅度均匀协调，前后兼顾，共同来克服扰动，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。
团队合作
4.能否归纳其的特点？
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SPA
（1）扰动产生后，两个变量在过程控制中都是变化的。
（2）两个变量在控制过程中的变化应是缓慢的（不急
于克服某一变量的偏差）。
（3）两个变量的变化在允许的范围内波动，不是绝对
阀前后的压力波动及对象的自衡作用的影响。与普
通串级系统的区别也只是控制器参数的设置及控制
目的不同，这也是判断是否为均匀控制系统的条件。
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(1)串级均匀控制系统特点
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1）由于增加了副回路，可以及时克服由 于压力波动所引起的流量变化。 2）串级均匀控制系统协调两个变量间的 关系是通过控制器参数整定来实现的。
的平均，可按照工艺分出主、次。
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任务二：制定均匀控制系统的控制方案 均匀控制系统有两种形式：
简单均匀控制系统
串级均匀控制系统
1.简单均匀控制系统
甲塔
LT LC FT FC
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SPA
乙塔
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E-3
V-4 V-3
E-4
阀门1
阀门2
甲塔
LT LC
乙塔
E-3
V-4
E-4
阀门1
（二）作业：
P314/12、13
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我们何如解决这一矛盾？这节课来学习另一种复 杂控制系统——均匀控制系统的相关知识。
三、新授：
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任务一：认识均匀控制系统
1.以前后两个精馏塔控制系统为例：
甲塔
LT LC FT FC
乙塔
E-3
V-4 V-3
E-4
阀门1
图1
阀门2
2.如何解决矛盾？
资、占地；自聚、分解。
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一、复习：
1.串级控制系统的概念：
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2.串级控制系统的组成：
3.串级控制系统的控制规律：
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二、引入：
1.复杂控制系统.swf
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2.甲乙两塔的动作情况 甲塔的出料是乙塔的进料。
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甲塔：保持塔釜液位稳定,设置液位控制系统。 乙塔：希望流量不变或少变,设置流量控制系统。 甲、乙两塔间的供求关系出现了矛盾。
1—液位变化曲线；2—流量变化曲线
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（1）看曲线整参数，由小到大地进行调整。
（2）串级均匀控制系统的主、副控制器一般
都采用纯比例P(或PI)控制规律的。只在要 求较高时，为了防止偏差过大而超过允许 范围，才引入适当的积分作用。
四、小结及作业
（一）小结： 1.均匀控制系统的概念 2.均匀控制系统特点 3.均匀控制系统方案 4.均匀控制系统参数整定