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何实现更通用的方法来改进压力控制器控制过程
编辑:https://www.abdeli.net 来源:mg4355线路检测 发布时间:2018-12-08
      关于控制算法和调整有如此众多不同思想流派的主要原因可以追溯到过程响应中的一个参数。什么是压力控制器调整和什么是压力控制器结构,甚至是否应该使用压力控制器控制是基于该参数的假定值范围。一个简单的工具可以打开心灵,不同解决方案的相对是优点,工程师尽量不认为这个的方法是唯一的解决方案。mg4355娱乐电子游戏工程师尝试收集和使用来自不同观点的常识,目标是实现更通用的方法来改进压力控制器控制过程。
      大多数对照文献都以自调节过程为中心,时间常数与死区时间比为1.0,典型范围为0.5至2.0。对于这些比率,内部模型控制看起来很有吸引力,并且振荡问题是最重要的。这些比率在没有大量液体的过程中普遍存在。具有内联体积(例如纸浆和纸张)或气体体积(碳氢化合物)的关键单元操作的过程适合这种情况。缺少大量液体量或批量操作会缩小基于模型的控制或压力控制器结构和调节的解决方案,其主要目的是防止过程变量甚至控制器输出的振荡。控制器输出中的振荡会破坏这些过程中的标题,循环和热集成,从而造成破坏。可以提倡一种过程变量成比例和误差积分(PV上的P和出错时的P)的结构,以提供平滑的设定点响应,而不会出现控制器输出的过冲或突然移动。甚至可能不考虑微分,因为这些比率的速率的好处是最小的并且控制器输出的运动更加突然。
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      现在考虑我在具有大容器容量和批处理操作的过程中的控制循环的背景。在这里,更重要的回路(气体压力,液体温度和液体浓度)具有50:1至200:1的死区时间比的时间常数(比文献中强调的大两个数量级)。内部模型控制和极点零点消除方法导致非常差的干扰抑制和缓慢的设定点接近。Lambda因子(闭环与开环时间常数的比率)范围从4到1是两个数量级太高(需要0.04到0.01的λ因子)。 
      一些调整方法试图通过切换调整规则并使复位时间成为死区时间和时间常数的函数来解决时间常数到死区时间比的大的变化。与死区时间和时间常数之和成比例的复位时间导致复位时间对于非常小且非常大的时间常数到死区时间比而言太大。因此,即使目标是最小化来自负载扰动的误差,调谐也不能提供所需的。
      有许多压力控制器调节方法可以收敛,以达到最大化干扰抑制和设定点上升时间的目的。这些方法不可避免地使复位时间仅为死区时间的函数。使用死区时间的指数函数,使得复位时间从大比率的死区时间的3倍变为小比率的死区时间的大约1/3。 
      Lambda调整可以处理大范围的比率,不使用lambda因子,但使用lambda作为死区时间的倍数,并在时间常数与死区时间比大于约3时切换到积分过程调整规则.λ等于死区时间和积分调整规则的使用导致大约3个死区时间的重置时间。积分器调整规则还提倡使用微分时间设置等于循环中第二大时间常数的微分作用。注意,为了处理未知数和非线性,提倡3个死区时间的lambda。   
      用于低比率的λ调谐导致极小的复位时间和相应的低控制器增益。结果基本上是仅积分控制,由于缺乏作为过滤器的过程时间常数,在这些低比率下更加普遍的噪声方面具有一些益处。
      您可能已经从上面意识到不一致的主要原因是主要过程时间常数的大小。与液体体积相关联的大的主要处理时间常数导致大的时间常数与死区时间比率。如果您意识到真正的积分器很少,则批量容器温度响应可以有效地建模为具有大处理时间常数的自调节过程。连续的容器温度响应可以被建模为近似积分过程。因此,调整方法和关注点在过程中的过滤效果方面起作用,无论该容器是否具有接近或真实的整合过程响应。对于失控过程,与正反馈相关的主过程时间常数必须很大才能在闭环控制中保持稳定,并且调整必须是积极的。  
      由于与大型工厂相关的大型公用事业系统体积,来自特定单元操作的结构或衍生动作的控制器输出的突然变化和振荡通常并不重要。类似地,大液体存储容积中的主要过程时间常数使得对来自一条生产线的振荡的关注不重要。即使体积没有搅动,浓度也趋于平衡,除非有一些产蛋(产品储存不太可能)。 
      因此,如果您的工厂经验仅限于某些类型的流程,那么您如何开始思考其他流程要求?对我来说,一个简单的过程模拟包括死区时间,次级时间常数,负反馈初级时间常数(自调节过程),积分过程增益,或正反馈初级时间常数(失控)过程,阀门间隙和静摩擦,测量更新时间或分析仪周期时间提供了我需要的各种场景,以查看更完整的图片。可以通过相反符号的超前滞后来创建反向响应,并且可以通过作为过程输入的积分响应将过程输出的回接引入循环流的效果。
      最重要的是建议了解主要过程时间常数的大小和重要性,并使用模拟来扩展您的视野。

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