复合控制系统课件

1、 复合控制系统 前馈-反馈控制热能工程学院 王桂荣 蒸汽-水型热交换器进水冷凝水蒸汽出水被控量是热水出水温度， 控制量是蒸汽流量。应用实例热交换器的控制控制器如果出水温度比期望的温度值低，就要加大蒸汽流量；如果出水温度比期望的温度值要高，就要减少蒸汽流量。TE温度控制器蒸汽流量调节阀热交换器温度变送器tg +_t 干扰t反馈控制反馈控制是基于被控量的偏差进行的，没有偏差也就不存在反馈控制。反馈控制是针对系统全部干扰进行补偿，是在被控制量“变化了”的基础上的“滞后补偿”。问题：能否在干扰作用发生后，在未影响被控变量时，就开始调节 ？Gff(s)Gd(s)Gv(s)Gp(s)Q(s)调节阀前馈控制

2、器T(s)+热交换器干扰通道前馈控制原理： 给系统附加一个前馈通道，利用前馈控制器所附加的控制量对被控量的补偿与干扰对被控量的影响的叠加来消除或减小干扰的影响。 干扰作用下的输出： 控制目标：前馈控制 前馈控制是针对系统的某种特定干扰而进行的补偿，是在被控制量“变化前”提前进行的“超前补偿”。前馈控制器传递函数干扰信号Q(s)不为零时：Gff(s)Gd(s)Gv(s)Gp(s)Q(s)调节阀前馈控制器T(s)+热交换器干扰通道前馈与反馈的比较前馈是“开环”，反馈是“闭环” ；前馈系统中测量干扰量，反馈系统中测量被控变量；前馈只能克服所测量的干扰，反馈则可克服所有干扰；前馈理论上可控制到无差，反

3、馈必因有差而控制；在工程中往往将前馈与反馈结合起来应用，构成前馈反馈控制系统。 进水出水蒸汽 +前馈-反馈控制对出水温度的变化进行反馈控制；TC反馈控制器蒸汽流量调节阀热交换器温度变送器tg +_t 干扰t流量变送器+前馈控制器+FC对冷水流量的变化进行前馈补偿。前馈-反馈控制结构图：干扰作用下的输出： 控制目标：推导过程Gff(s)Gv(s)Gp(s)Q(s)调节阀前馈控制器T(s)Gd(s)+Gc(s)_+Tg(s)反馈控制器热交换器干扰通道前馈-反馈控制前馈反馈控制与纯前馈控制实现“全补偿”的算式相同。 前馈反馈控制系统具有下列优点从前馈控制角度，由于增添了反馈控制，降低了对前馈控制模型

4、的精度要求，并能对未选作前馈信号的干扰加以克服。从反馈控制角度，由于前馈控制的存在，对干扰作了及时的粗调作用，大大减小了控制的负担。 选用前馈反馈控制的原则如果系统中控制通道的惯性和迟延较大，反馈控制达不到良好的控制效果，这时可引入前馈控制。如果系统中存在着经常变动、可测而不可控的扰动，反馈控制难以克服扰动对被调量的影响，这时可引入前馈控制以改善控制品质。前馈反馈控制的其它应用锅炉汽包水位控制课后作业 说明为什么引入蒸汽流量前馈信号。 画出锅炉汽包水位控制的结构图，并说明其控制原理。LTFT汽包蒸汽给水省煤器 热交换器的出水温度控制： 负反馈控制、前馈控制、前馈反馈控制内容小结 重点： 前馈控制的原理及特点 前馈-反馈控制的原理及特点 难点： 前馈控制的原理及数学模型返回Gff(s)Gv(s)Gp(s)Q(s)调节阀前馈控制器T(s)Gd(s)+Gc(s)_+Tg(s)反馈控制器热