串级控制系统(3)_自动控制网

三、串级控制系统的副回路的设计

副回路设计中，最重要的是选择副回路的被控参数（串级系统的副参数）。副参数的选择一般应遵循下面几个原则：

①主、副变量有对应关系

②副参数的选择必须使副回路包含变化剧烈的主要干扰，并尽可能多包含一些干扰和非线性环节

③副参数的选择应考虑主、副回路中控制过程的时间常数的匹配，以防“共振”的发生

④应注意工艺上的合理性和经济性

四、串级控制系统的实施

1．主、副调节控制规律

在串级系统中，主参数是系统控制任务，副参数辅助变量。这是选择调节规律的基本出发点。

主参数是生产工艺的主要控制指标，工艺上要求比较严格。所以，主调节器通常选用PI调节，或PID调节。

控制副参数是为了提高主参数的控制质量，对副参数的要求一般不严格，允许有静差。因此，副调节器一般选P调节就可以了。

2．主、副调节器正、反作用方式的确定

对串级控制系统来说，主、副调节器正、反作用方式的选择原则依然是使系统构成负反馈。

选择时的顺序是：

根据工艺安全或节能要求确定调节阀的正、反作用；

按照副回路构成负反馈的原则确定副调节器的正、反作用；

依据主回路构成负反馈的原则，确定主调节器的正、反作用。

3．串级控制系统的投运

投运的原则：

（1）投运顺序先投副环，后投主环。

（2）无扰动切换预置给定等于测量。

特别说明：投运过程中应切除微分作用

4．串级控制系统调节的工程整定

有逐步逼近法、两步整定法和一步整定法。

1．逐步逼近法

依次整定副回路、主回路。并循环进行，逐步接近主、副回路最佳控制状态。

2．两步整定法

系统处于串级工作状态，第一步按单回路方法整定副调节器参数；第二步把已经整定好的副回路视为一个环节，仍按单回路对主调节器进行参数整定。

3．一步整定法

所谓一步整定法，就是根据经验，先将副调节器参数一次调好，不再变动，然后按一般单回路控制系统的整定方法直接整定主调节器参数。

前馈控制的原理是：当系统出现扰动时，立即将其测量出来，通过前馈控制器，根据扰动量的大小改变控制变量，以抵消扰动对被控参数的影响。