回路中包含的扰动数量、时间常数的匹配Р设计中考虑使二次回路中应尽可能包含较多的扰动,同时也要注意主、副回路扰动数量的匹配问题。副回路中如果包括的扰动越多,其通道就越长,时间常数就越大,副回路控制作用就不明显了,其快速控制的效果就会降低。如果所有的扰动都包括在副回路中,主调节器也就失去了控制作用。原则上,在设计中要保证主、副回路扰动数量、时间常数之比值在3~10之间。比值过高,即副回路的时间常数较主回路的时间常数小得太多,副回路反应灵敏,控制作用快,但副回路中包含的扰动数量过少,对于改善系统的控制性能不利;比值过低,副回路的时间常数接近主回路的时间常数,甚至大于主回路的时间常数,副回路虽然对改善被控过程的动态特性有益,但是副回路的控制作用缺乏快速性,不能及时有效地克服扰动对被控量的影响。严重时会出现主、副回路“共振”现象,系统不能正常工作。Р(2) 主、副调节器的控制规律的匹配、选择Р在串级控制系统中,主、副调节器的作用是不同的。主调节器是定值控制,副调节器是随动控制。系统对二个回路的要求有所不同。主回路一般要求无差,主调节器的控制规律应选取PI或PID控制规律;副回路要求起控制的快速性,可以有余差,一般情况选取P控制规律而不引入 I 或 D 控制。如果引入 I 控制,会延长控制过程,减弱副回路的快速控制作用;也没有必要引入 D控制,因为副回路采用 P控制已经起到了快速控制作用,引入D控制会使执行器的动作过大,不利于整个系统的控制。Р(3) 主、副调节器正反作用方式的确定Р学习中我们认识到,一个过程控制系统正常工作必须保证采用的反馈是负反馈。所以该设计中的串级控制系统主、副调节器作用方式确定的原则是要保证两个回路均为负反馈。确定过程是首先判定为保证内环是负反馈副调节器应选用那种作用方式,然后再确定主调节器的作用方式。以液位串级控制系统为例,说明主、副调节器正反作用方式的确定。
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