复杂控制系统

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第五章复杂控制系统

plc控制柜（变频柜）来克服对象的容积滞后和纯迟延。也就是说，总是这样来选择副参数，使得副回路时间常数小，调节通道短，从而使等效对象的时间常数大大减小，提高了系统的工作频率，加大响应性能，缩短控制时间，最终改善系统的控制品质。同时，主、副对象的时间常数不能太接近。通常，副对象的时间常数小于主对象的时间常数。分析如下:如果副对象的时间常数很大，说明副变量的位置很靠近主变量，两个变量几乎同时变化，失去设置副环的意义。如果副对象的时间常数与主对象的时间常数基本相等，由于主副回路是密切相关的，系统可能出现“共振”，使系统控制质量下降，甚至出现不稳定的情况。因此通常使副对象的时间常数明显小于主对象的时间常数。

2)plc控制柜（变频柜）副回路应包含被控对象所受到的主要干扰。串级系统对二次干扰有较强的克服能力。为了发挥这一特殊作用，在系统设计时，副参数的选择应使得副环尽可能包括主要干扰，而且应尽可能多地包含一些扰动。由于串级系统的强抗干扰能力，将影响主变量的干扰抑制到最低程度，确保主变量的控制质量。

当然也不能走极端，试图把所有的扰动都包括进去，这样必将造成控制通道太长，使副控制器失去作用，也就不称为串级控制了。因此，在要求副回路调节通道短、反应快与尽可能夺地包括一些扰动这两者之间存在着矛盾，应在设计中加以协调。

(2)软起动柜（低压配动柜）主、副控制器控制规律的选择。

1)主控制器:主环是一个定值控制系统，主控制器控制规律的选择与简单控制系统类似。但采用串级控制系统的主变量往往是比较重要的参数，工艺要求较严格，一般不允许有余差。因此，通常都采用比例积分控制规律，滞后较大时也采用比例积分微分控制规律。

2)plc控制柜（变频柜）副控制器:副环是一个随动系统，副变量的控制可以有余差。因此，副控制器一般采用比例控制规律即可，而且比例度通常取得很小，这样比例增益大，控制作用强，余差也不大。如果引人积分作用，会使控制作用趋势变缓，并可能带来积分饱和现象。但当流量为副变量时，由于对象的时间常数和时滞都很小，为使副环在需要时可以单独使用，需要引入积分作用，使得在单独使用时，系统也能稳定工作。这时副控制器采用比例积分控制规律，比例度取得较大且带积分作用。

(3)软起动柜（低压配动柜）主、副控制器正反作用的选择。

控制器正反作用选择的顺序应该是先副后主。

副控制器处于副环中，这时副控制器作用方向的选择与简单控制系统类似，使副环的开环放大倍数的符号为“负”即可，即副环内各环节的放大倍数的乘积为负。

为使主环的开环放大倍数的符号为负，选择主控制器的作用方向也与简单控制系统类似，而且更简单些，因为副环的作用方向总是正的，主测量变送器为正作用单元，因此主控制器的正反作用仅取决于主对象。当主对象为正作用单元时，主控制器应选反作用，反之亦然，主控制器的正反作用与控制阀的正反作用无关。