第4章 比值控制系统

1、1第第4章比值控制系统章比值控制系统2341、开环比值控制系统、开环比值控制系统52、单闭环比值控制系统、单闭环比值控制系统6优点：优点：不但能实现流量的副量跟主量变化，而且能克服流量干扰等。不但能实现流量的副量跟主量变化，而且能克服流量干扰等。缺点：缺点：主流量不受控。主流量不受控。73、双闭环控制系统、双闭环控制系统894、串级比值控制系统（变比值控制系统）、串级比值控制系统（变比值控制系统）10111244122121121122 II)FF(K)FF(FFFFFFKmaxmaxmaxmaxmaxmaxmaxFFI164 13采用差压变送器测量流量）采用差压变送器测量流量）pkF 416

2、FFI2max2 2max22max122max22max1212212FFKFFFF4I4IK 141516从仪表精确度考虑，流量仪表测量范围分为十挡：从仪表精确度考虑，流量仪表测量范围分为十挡：1、1.25、1.6、2、2.5、3.2、4、5、6.3、810n（n为整数）。根据为整数）。根据题意，各差压变送器的量程应选择为：题意，各差压变送器的量程应选择为：Fsmax=32000m3/h；Fhmax=12500m3/h；Famax=16000m3/h；采用蒸汽作为主动量采用蒸汽作为主动量Fs，天然气，天然气Fh和空气和空气Fa为从动量。防止水为从动量。防止水碳比过低造成析碳。碳比过低造成析

3、碳。依题意工艺比值系数为依题意工艺比值系数为:3/4 . 1FFK3/1FFKsa2sh1 17因采用非线性检测变送环节，仪表比值系数的计算公式为：因采用非线性检测变送环节，仪表比值系数的计算公式为：可可得得从从主主 2max2max2FFKK 7282. 0125003200031FFKK2222maxh2maxs211 8711. 0160003200034 . 1FFKK22222maxa2maxs222 18mA94.174K16ImA65.154K16I22k11k 假设采用电动假设采用电动III型仪表，则乘法器输入电流（即恒流给定器输型仪表，则乘法器输入电流（即恒流给定器输出）和相

4、除方案中比值控制器设定电流应为：出）和相除方案中比值控制器设定电流应为：通过对流量与测量信号的不同关系可以得出以下结论：通过对流量与测量信号的不同关系可以得出以下结论：1）流量比值）流量比值K与比值系数与比值系数K是两个不同的概念，不能混淆；是两个不同的概念，不能混淆；2）比值系数）比值系数K的大小与流量比的大小与流量比K的值有关，也与变送器的量的值有关，也与变送器的量程有关。程有关。19比值控制系统设计和工程应用中的问题比值控制系统设计和工程应用中的问题一、主动量和从动量的选择一、主动量和从动量的选择20二、二、 比值控制系统类型的选择比值控制系统类型的选择2122三、比值控制系统中的非线性

5、补偿三、比值控制系统中的非线性补偿 232max2max2222kqpkqp4)420(ppImax222 202max222232202qqqIKqq242244II2202222max4IKqqq q25四、比值控制系统中的动态补偿四、比值控制系统中的动态补偿为常数）为常数）(K KFF12 26)s(G)s(G)s(G1)s(G)s(F)s(F1m01cf1 )s(G)s(G)s(G1)s(G)s(GK)s(G)s(G)s(F)s(F2m022c022cz1m12 27动态补偿器的传递函数为：动态补偿器的传递函数为：注意：注意：由于从动流量总要滞后于主动流量，所以动态补偿器一由于从动流量

6、总要滞后于主动流量，所以动态补偿器一般应具有超前特性。般应具有超前特性。 又因为在加开方器的情况下，有又因为在加开方器的情况下，有max2max1max2max112FFKFFFFK 28五、流量的温度压力校正五、流量的温度压力校正29气体体积流量和节流装置差压的关系为：气体体积流量和节流装置差压的关系为： pkQ 令：在设计条件的表达式为：令：在设计条件的表达式为：nnnpkQ 而实际工作条件下的表达式为：而实际工作条件下的表达式为：111pkQ 对于质量气体，只考虑温度、压力的影响，则有：对于质量气体，只考虑温度、压力的影响，则有：n11n1npTpTQQ 30经推导压力、温度校正公式为：

7、经推导压力、温度校正公式为：n11n1npTpTpp 由公式可知，只要在实际工作条件下，测出节流装置上由公式可知，只要在实际工作条件下，测出节流装置上游的温度和压力，并测得当时的差压游的温度和压力，并测得当时的差压p1 ,然后按上述公然后按上述公式换算出设计条件下的式换算出设计条件下的pn，再求得此时的流量值，即，再求得此时的流量值，即为校正后的真正流量值。为校正后的真正流量值。31 按照随动控制系统的整定要求，整定的方法步骤为：按照随动控制系统的整定要求，整定的方法步骤为：a.a.进行比值系数计算；进行比值系数计算；b.b.将积分时间置于最大，调整比例度由大到小，找到系统将积分时间置于最大，调整比例度由大到小，找到系统处于振荡与不振荡的临界过程为止；处于振荡与不振荡的临界过程为止；c.c.适当放宽比例度，一般放大适当放宽比例度，一般放大2020左右，然后把积分时间左右，然后把积分时间慢慢减小，找到系统处于