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文檔簡介
1、超馳控制與選擇控制,戴連奎浙江大學控制學院 2017/04/13,問題討論#1,某一換熱器如右圖所示,要求采用蒸汽流量RV 控制工藝介質(zhì)的出口溫度 T2。試依據(jù)下列情況設計相應的控制方案:情況 #1:工藝介質(zhì)流量 RF 與蒸汽入口壓力 PV 均比較穩(wěn)定;,,情況 #2:RF 穩(wěn)定,而 PV 變化頻繁; 情況 #3:RF 與 PV 均變化頻繁。,,基本鍋爐控制問題,設計控制系統(tǒng)以滿足(1)安全性:液位控制、空氣/燃料流量比
2、值控制(2)滿足用戶需求: 蒸汽壓力控制(3)有效且經(jīng)濟燃燒空氣/燃料比值穩(wěn)態(tài)時基本不變,動態(tài)時空氣富裕,控制問題分析,問題討論#2,某一鍋爐的空燃比雙交叉控制方案如右圖所示。假設FT23、 FT24均為質(zhì)量流量儀,且儀表量程分別為0 – 5T/hr、0 – 100T/hr。假設希望的空氣燃料質(zhì)量比為18:1。試回答:(1)KFA如何設定(2)穩(wěn)態(tài)條件(3)蒸汽用量增加或減少時,控制系統(tǒng)的響應過程,氨冷卻器單回路控制
3、存在的問題,工藝原理分析,內(nèi)容,超馳控制(也稱約束控制)問題約束控制方案的設計約束控制中的積分飽和及其防止,舉例1:緩沖罐與流量控制回路,如何避免液位低于 hmin ?,超馳控制問題的提出,在超馳控制(也稱“選擇控制”、“約束控制”)系統(tǒng)中,僅有一個操作變量MV,但有兩個或兩個以上被控變量CVs,其中一個常規(guī)的 CV,要求一直維持在其設定值(屬精確控制);其余均為輔助 CVs,要求維持在一定的操作范圍(某一上下限之間)內(nèi)以確保
4、安全。,緩沖罐液位與流量控制的兼顧問題,如何避免液位低于 hmin ?,控制方案#1,引入自動開關(guān)SW ?,試分析兩控制器的正反作用,并比較正常操作情況下兩控制器輸出信號的大小。,控制方案 #2,(1)試給出該超馳控制系統(tǒng)的方塊圖(2)如何保證兩回路切換過程的平穩(wěn) ?,LS: 低選器 (Low Selector)u(t) = min(u1, u2),流量液位選擇控制系統(tǒng)方塊圖,流量液位超馳控制方案,RFB:外部積分反饋 (exte
5、rnal reset feedback),LS: 低選器 (Low Selector)u(t) = min(u1, u2),超馳控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,假設均采用PI控制器,分析其切換過程,超馳控制中的抗積分飽和,討論:液位正常工況下與液位過低情況下,該控制系統(tǒng)如何工作?,氨冷卻器單回路控制存在的問題,如何避免氨冷卻器液位超過其上限?,氨冷卻器工藝介質(zhì)出口溫度的串級控制系統(tǒng),注意:TC31的輸出必須加以限幅,具體限幅值與工藝要求及L
6、T25測量范圍有關(guān)。為什么?,氨冷卻器工藝介質(zhì)出口溫度的超馳控制方案,課堂討論 畫控制方塊圖選擇兩控制器正反作用選擇器能否選擇高選器?若工藝介質(zhì)入口溫度過高,導致冷卻器液位高于其設定值。此時控制系統(tǒng)如何響應?,氨冷卻器工藝介質(zhì)出口溫度單回路控制仿真,詳見 …\SelectControl\PIDAmmoniaCooler.mdl,單回路控制仿真結(jié)果,氨冷卻器出口溫度(帶RFB)超馳控制系統(tǒng)仿真,詳見 …\SelectPID
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