过程控制课程设计流量比值控制

同理式（2）也可改写为 Q2=

(I2?4)Q2max 16于是求得

Q2I2?4Q2max=

Q1maxQ1I1?4折算成仪表的比值系数K′为： K′ = K

Q1max Q2max5.2 比值控制系统参数的整定

按单回路的镇定方法分别镇定调节器1、2的PID参数，但在具体操作中先整定调节器1的参数，待主回路系统稳定后，在整定从动回路中的调节器2（CF=8，即外给定）的参数。

在主回路运用上面提到的PI值，输出流量调剂时间稍长，系统在长时间运行以后有一点偏差，因此稍为减小P的作用，适当加大I的值。根据工艺要求，从余差、衰减率、最大偏差、过渡时间考虑设置，主从回路的PI现场整定如下表所示： 电动阀调节器1 变频器——磁力泵回路调节器2 比例度&（%） 60 70 积分值I 0.25 0.25 六． 结果分析

6.1给定阶跃响应曲线

图6.1给定阶跃响应曲线图

图6.1为主回路曲线，红线表示给定值的变化，从给定流量20上升到30作为输入，绿线表示输出值的变化，由图可以看出输出值在输入值变化一段时间后能自动跟踪输入值，而且偏差不大，基本符合要求。

图6.2从动回路曲线图

图6.2为从动回路曲线，红线是自动跟踪主回路输出值作为从动回路的输出值，实现自动控制。在比例控制系统中，采用了K=1的比值控制，因此主回路的输出值与从动回路的输出值比值为1：1。紫色线是从动回路的输出量，由图能清楚地看到输出流量基本与输入值重合，从动回路的快速性很好。改变K的大小，能改变系统两种流量的比值。

6.2加入扰动时的响应曲线

图6.3加入扰动时的响应曲线图

加入扰动以后，系统电动阀在流量信号反馈前保持原来的开度，因此图形出现一定的波动，在输入量不变的情况下，系统能很快地进行自动调节，最后达到平衡状态。

图6.4

在主回路输出Q1出现波动的情况下，影响了从动回路的输入量，导致输出量跟随输入量Q1变化，当Q1稳定是，Q2也很快地趋于稳定。

6.3双闭环比值控制系统实际操作调试结果

图3-4-3 双闭环比值控制系统实际操作调试结果

6.4双闭环比值控制系统实际操作输出曲线

图3-4-3 双闭环比值控制系统实际操作输出曲线

七． 心得体会

本次课程设计，经过老师的悉心指导和同学们的相互配合跟相互帮助，顺利完成了此次设计，这次课程设计，收获了很多，在查阅相关资料的时候，学到了许多书本以外的应用性的知识。在整个课程设计的过程中，接触到了以前从来都没有接触过的设备。学习了新设备的运用。经过2个星期的学习与调试，基本完成双闭环流量比值控制。这两星期中出现过很多很多问题，如特性曲线显示不平稳，锅炉加热管烧坏，两条回路比例无法调节等

问题，经过逐一的检查，排除障碍，最后得到实验结果。经过这次课程设计，使我对THJ-2型高级过程控制系统实验装置有了基本的了解，对过程控制技术的原理及应用有了个进一步的理解，对单回路控制，比值控制，双闭环回路控制有了进一步的深入研究。加强了我对过程控制技术的认识，明白了过程控制系统技术在实际应用的重要性。

八．参考文献

[1] 王再英，刘淮霞，陈毅静.过程控制系统与仪表[M].北京：机

械工业出版社，2006

[2] 卲裕深，戴先中 .过程控制工程. 北京：机械工业出版社，2000.5

[3] 孙炳达.自动控制原理.北京：机械工业出版社，2005.8