择及主、副回路设计;②比例、积分及微分控制规律的选择;③控制算法的确定。1主、副参数和主、副回路的选择串级控制系统的设计主要是主、副参数的选择和主、副回路的设计以及主、副回路关系的考虑。1主参数的选择和主回路的设计主回路是一个定值控制系统,对于主参数的选择和主回路的设计,基本上可以按照单回路控制系统的设计原则进行。凡直接或间接与生产过程运行性能密切相关并可直接测量的工
13
f艺参数均可选择作主参数。若条件许可,可以选用质量指标作为主参数,因为它最直接也最有效。否则应选用一个与产品质量有单值函数关系的参数作为主参数。另外,对于选用的主参数必须具有足够的灵敏度,并符合工艺过程的合理性。所以在此选择下水箱液位高度为主参数,而由其所构成的回路也即为主回路,如图33中的外回路即为主回路。2副参数的选择和副回路的设计串级控制系统副回路具有调节速度快、抑制扰动能力强的特点。在副回路设计时,要充分发挥这一特点,把生产过程中的主要扰动并可能多的把其它一些扰动包括在副回路中,以尽量减少对主参数的影响,提高主参数的控制质量。在选择副参数进行副回路设计时,必须注意主、副过程时间常数的匹配问题。因为它是串级控制系统正常运行的主要条件,是保证安全生产、防止共振的根本措施。所以在此选择上水箱液位高度为副参数,而由其所构成的回路也即为副回路,如图33中的内回路即为副回路。2.控制规律的选择调节器控制规律通常指比例P、积分I、微分D控制规律。PID控制规律以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。以下就比例、积分、微分控制规律做简要介绍。比例P控制:比例控制是一种最简单的控制方式。对偏差进行控制,偏差一旦产生,控制器立即就发生作用即调节控制输出,使被控量朝着减小偏差的方向变化,偏差减小的速度取决于比例系数Kp,Kp越大偏差减小的越快,但是很容易引起振荡,尤其是在迟滞环节比较大的情况下,Kp减小,发生振荡的可能性减小但是调节速度变慢。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统r