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1、2020/9/2,课件,1,选择性控制与分程控制,戴连奎 浙江大学智能系统与决策研究所,2020/9/2,课件,2,主要内容,选择性控制问题的由来； 选择性控制的设计方法与应用场合； 分程控制的特点与适用场合； 分程区间的确定方法； 阀位控制的概念与设计方法。,2020/9/2,课件,3,选择性控制系统,戴连奎 浙江大学智能系统与决策研究所 2004/04/06,2020/9/2,课件,5,放热反应器热点温度选择控制,2020/9/2,课件,6,超驰控制概念,“超驰控制系统”的受控变量往往包括： 一个常规受控变量，需要进行定值控制； 一个区间约束变量，正常工况下无需控制，但一旦超出允许范围就需
2、要及时加以调节，以防止事故的发生。 “超驰控制系统”的操作变量往往只有一个，因此，控制系统需要随时针对实际情况，选择某一个受控变量加以控制。,2020/9/2,课件,7,液氨蒸发器的单回路控制,2020/9/2,课件,8,液氨蒸发器的选择控制系统,问题： （1）调节阀气开气关特性的选择； （2）控制器正反作用的选择； （3）选择器（低选器LS或高选器HS）的选择。,2020/9/2,课件,9,液氨蒸发器选择控制方块图,2020/9/2,课件,10,选择控制系统的抗积分饱和,抗积分饱和方法：当某一控制器起作用时，让另一备用控制器的输出跟踪起作用控制器的输出，从而避免备用控制器的积分累加。,202
3、0/9/2,课件,11,选择控制系统抗积分饱和的实现,2020/9/2,课件,12,分程与阀位控制系统,戴连奎 浙江大学智能系统与决策研究所 2003/10/12,2020/9/2,课件,13,间歇聚合反应器的控制问题,控制要求：反应开始前，需要用蒸汽加热以达到反应所需的温度；当反应开始后，因放出大量反应热，需要用冷水进行冷却。要求全过程自动控制反应器的温度？,2020/9/2,课件,14,反应器温度分程控制系统,问题： （1）选择两调节阀的气开气关属性； （2）温度控制器的正反作用； （3）协调两调节阀的动作； （4）如何克服广义对象的非线性。,2020/9/2,课件,15,反应器温度控制系
4、统调节阀的分程动作关系,工作过程： （1）当温度偏低时，调节阀气动信号增大。若冷水阀还未全关，则逐步关冷水阀；否则，开大蒸汽阀； （2）当温度偏高时，调节阀气动信号减少。若蒸汽阀还未全关，则逐步关蒸汽阀；否则，开大冷水阀；,2020/9/2,课件,16,分程控制系统的非线性,问题：,2020/9/2,课件,17,分程控制系统非线性的补偿,补偿原理：,2020/9/2,课件,18,分程控制非线性补偿方法,补偿原理：,若,2020/9/2,课件,19,贮罐气封分程控制系统,问题： （1）协调两调节阀的动作； （2）如何避免两调节阀的频繁开闭以减少N2用量?,2020/9/2,课件,20,贮罐气封分
5、程控制系统分程动作过程,避免两调节阀频繁开闭的方法： （1）控制阀引入不灵敏区。 （2）同时，控制器引入调节死区（为什么？）,2020/9/2,课件,21,分馏塔轻柴油抽出塔板温度控制问题,问题：TIC203与轻柴油的产品质量关系密切，需要加以有效控制。但原控制方案中三通调节阀的调节能力不足，经常需要人工干预（手动调节一中回流量）。 如何改进方案？要求： （1）确保TIC203的控制能力； （2）尽可能使一中回流经换热器进行能量回收； （3）一中回流量作为稳定塔的热源，希望波动尽可能小。,2020/9/2,课件,22,轻柴油抽出板温度的双重控制系统,图中VPC称为“阀位控制器”，其测量值为主调
6、节阀（本例中为三通调节阀）的开度。 系统特点： （1）对主参数的控制能力显著提高。与分程控制不同的是，两调节阀可同时动作。 （2）通过设定Vsp，可实现能量回收的最大化。,2020/9/2,课件,23,多回路PID控制系统小结,用于改善控制系统性能的多回路PID系统 （1）串级控制系统；（2）前馈控制系统； （3）变增益/变比值控制系统。 用于满足工艺特定需要的多回路PID系统 （1）均匀控制系统；（2）比值控制系统； （3）分程控制系统；（4）阀位控制系统； （5）选择性控制系统。,2020/9/2,课件,24,练习题,如图所示的精馏塔提馏段灵敏板温度控制回路很可能引起液泛。假设液泛可以用塔底和塔顶压力之差来表征（压差太大表示可能存在液泛）。请在此基础上设计一个液泛约束控制系统，以保证正常操作时按提馏段温度调节加热蒸汽流量，而当塔即将出现液泛时则要求调节加热蒸汽流量确保不发生液泛。要求： （1）画出带控制点的流程图与对应的方块图； （2）选择调节器的正反作用。,
