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1、过程控制工程课程设计报告设计题目：双闭环比值控制目录一. 双闭环比值控制系统简介3二. 双闭环比值控制系统仿真综合实例4三. 双闭环比值控制系统实例步骤及仿真图5四. 参考历史文献12五. 心得体会15双闭环比值控制系统双闭环比值控制系统的特点是在保持比值控制的前提 下，主动量和从动量两个流量均构成闭环回路，这样克服了 自身流量的干扰，使主、从流量都比较平稳，并使得工艺总负 荷也较稳定。从动量控制回路是随动控制系统，期望系统响应快些， 一般按单回路整定；主动量控制回路是定值控制系统，反应 速度较慢时有利于从动控制回路的快速跟踪，一般整定为周 期过程。主、从控制回路均选择PI控制方式。.双闭环值
2、控制系统系统仿真综合实例双闭环比值控制系统的工艺图及控制框图如下图所示。假设主动控制量控制系统的数学模型和从动控制量控制 系统的数学模型为g(s)二丄.e-st和G(s) = 3.e-5s15s +1(10s +1)(20 s +1)三.双闭环比值控制系统实例及仿真图(1 )分析王动量控制系统和从动量控制系统稳定性。执彳丁该系统的Bode图得，系统开环稳定，幅值稳定 裕量7.05dB，对应增益为2.25。(2) 选择控制系统结构和调节器形式。控制系统框图如图下图所示。其中a代表比值，在此 Gg设定为4. C1和C2分别为主动量控制环和从动控制环 的控制器，按前述分析取PI形式。(3) 整定主动
3、量控制器参数。仍采用稳定边界法整定系统参数。仿真图如图所示，Kp=0.82, KI=0.05s,此时系统超调超调量约为55%,故需再 整定。Kp=0.3, KI=0.2s时整定结果如图所示，此结果超调 量小于10%，此时系统响应较快，超调量不大。ratio(4) 整定从被控量控制器参数。用如图进行整定。令KI=0，Kp由小到大变化，当Kp=2.25 时，系统振荡，Tcr=37.5。按稳态临界法整定参数为Kp=1.07, KI=0.033,此时系统超调量约为22%。进一步调整，当Kp=0.1，KI=0.002时系统响应如图所示，系 统响应较快且没有超调。1.210.80.60.40.250LOO
4、200250300150整定1. 41. 2-r|-t0. 6l1-1I40. 2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _0 11111050010001500200025003000再整定(5) 双闭环比值控制系统控制过程仿真。双闭环比值控制过程相当于从动量随主动量变化的随 动控制过程。假定给定值为5，主动量和从动量的比值根据 工艺要求及测量仪表假定为4，主动控制系统和从动控制系 统均受随机扰动，则系统控制过程Simulink仿真框图如图下 图所示。在图中使用了总线(1),该模块SimulinkSignal Routing 选项下，该模块类似与计算机中总线概念，可以使 结构更简洁。Simul
5、ink运行结果如图下图所示。40353025201510rj-d-r-t_L50010001500200025003000可见除初始时间延迟外，从动量较好的跟随主动量变化 而变化，并基本维持比值4,实现了主动量和从动量间的比 值控制，且对主动量和从动量均进行调节，提高了系统的综 合控制精度。四、参考历史文献1、方康玲过程控制系统 武汉：武汉理工大学出版社2002年2、王再英过程控制系统与仪表北京：机械工业出版社，2006年3、侯志林.过程控制与自动化仪表.北京：机械工业出版社，1999年4、潘立登.过程控制技术原理与应用寸涼：中国电力出版社，2007年55、金以慧.过程控制.北京：清华大学出版
6、社，1993年6、陈夕松汪木兰过程控制系统北京：科学出版社2010年7、王亚民组态软件设计与开发：西安电子科技大学出版社,2003年8、吴勤勤控制仪表及装置北京：化学工业出版社，2002年9、王俊杰检测技术与仪表武汉 武汉理工大学出版社,2001年10、厉玉鸣化工仪表及自动化北京：化学工业出版社，1998年11、韩军双闭环比值控制系统应用实例：宁夏石油化工,2004年12、覃贵礼 组态软件控制技术：北京北京理工大学2007年13、黄振仁过程装备成套技术设计指南工程 化学工业出版社.2004年14.孟华工业过程检测与控制：化学工业出版社.2006年15.鲁明休化工过程控制系统:北京：化学工业出版社，2006年16.田丹碧仪器分析北京：化学工业出版社，200417.林德杰过程控制仪表及控制系统北京：机械工业出版社,2004年五、心得体会这次课程设计我们是做双闭环比值控制，是对过程控制 系统的一个模拟仿真的应用，这次课程设计我们两获益良 多，将上课时所学的理论知识仿真应用在于实际当中。设计双闭环比值控制之前，我们两先把设计指导书看了 一遍，然后一步一步设计，在同学、队友的共同努力下，还 算比较顺利。通过这次双闭环比值控制的设计，我们对过程控制又有 了一个深的体会，我们感觉到了过程控制应用的范围是非常 广的，能够熟练的应用过程控制，对以后的发展很有帮助。
双闭环比值控制
