求水位控制严格的场合。
35最优方案解析
图11锅炉汽包水位的三冲量调节系统流程图从前面的分析、比较，我认为三冲量控制系统是最优控制。下面讨论一种常见的三冲量调节系统蒸汽流量和给水流量前馈与汽包水位反馈所组成的三冲量系统。图11中所示的三冲量系统汽包水位是被控变量是主冲量信号蒸汽流量和给水流量是辅助冲量信号。系统将蒸汽流量和给水流量前馈到汽包水位调节系统中去一旦蒸汽流量或给水流量发生波动不是等到影响到水位才进行调节而是在这两个流量改变之时就能通过加法器立即去改变调节阀开度进行校正故大大提高了水位这个被调参数的调节精度。在稳定状态下水位测量信号等于给定值水位调节器的输出蒸汽流量及给水流量等三个信号通过加法器得到的输出电流为I0K1I1K2I2K3I3式中I1为液位调节器的输出电流I2为蒸汽流量变送器的电流I3为给水流量变送器的电流K1、K2、K3分别为加法器各通道的衰减系数。
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f设计K2I2K3I3此时I0正是调节阀处于正常开度时所需要的电流信号为了安全调节阀必须用气关阀。假定在某一时刻蒸汽负荷突然增加蒸汽流量变送器的输出电流I2相应增加加法器的输出电流I0就减少从而开大给水调节阀。但是与此同时出现了假水位现象水位调节器输出电流I1将增大。由于进入加法器的两个信号相反蒸汽流量变送器的输出电流I2会抵消一部分假水位输出电流I1所以假水位所带来的影响将局部或全部被克服。待假水位过去水位开始下降水位调节器输出电流I1开始减小此时它与蒸汽流量信号变化的方向相反因此加法器的输出电流I0减小意味着要求增加给水量以适应新的负荷需要并补充水位的不足。调节过程进行到水面重新稳定在给定值给水量和蒸发量达到新的平衡为止。当蒸汽负荷不变给水量本身因压力波动而变化时加法器的输出相应变化去调节阀门开度直至给水量恢复到所需的数值为止。由于引进了蒸汽流量和给水流量两个辅助冲量起到了“超前信号”的作用使给水阀一开始就向正确的方向移动因而大大减小了水位的波动幅度抵消了虚假水位的影响并缩短了过渡过程时间。图12为三冲量水位调节方案图图13为三冲量水位调节方框图。
图12
三冲量水位调节方案
图13
三冲量水位调节方框图
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f由上面对三冲量系统的一些讨论的同时我们不能忽视其整定的重要性，下面就小论其工程整定问题。
36三冲量控制系统的工程整定
众所周知，要使控制系统具有良好的控制性能，除了必须正确设计以外，还r