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AI調(diào)節(jié)器在大滯后系統(tǒng)中組建串級調(diào)節(jié)的應(yīng)用心得
2014-07-03 13:49:30 來源:技術(shù)部AI調(diào)節(jié)器在大滯后系統(tǒng)中組建串級調(diào)節(jié)的應(yīng)用心得廈門宇電自動(dòng)化科技有限公司 技術(shù)部在工業(yè)控制中,許多控制過程機(jī)理復(fù)雜,滯后大,控制對象具有變結(jié)構(gòu),時(shí)變等特點(diǎn)。對于一個(gè)被控量的單回路簡單控制系統(tǒng)解決了大部的控制問題。對于滯后較大,時(shí)間常數(shù)較大,干擾多而劇烈的現(xiàn)象,控制質(zhì)量較差,對各個(gè)過程變量內(nèi)部存在相關(guān)過程,控制系統(tǒng)相互之間會(huì)出現(xiàn)干擾等等。因此,在簡單的控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上,改用其他調(diào)節(jié)方式,如串級調(diào)節(jié),它的特點(diǎn)是兩個(gè)調(diào)節(jié)器相串聯(lián),主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定,適用于時(shí)間常數(shù)及沌滯后較大的對象,如加熱爐、蒸餾塔、鍋爐減溫水的汽溫控制。又發(fā)展了眾多的復(fù)雜控制系統(tǒng),
二、 精餾塔溫度、流量串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)
采用AI系列人工智能調(diào)節(jié)器組建串級調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)性能好,滯后小,反應(yīng)快,采用模糊規(guī)則進(jìn)行PTD調(diào)節(jié)的一種新型算法,在誤差大時(shí),運(yùn)用模糊算法進(jìn)行調(diào)節(jié),以消除PID飽和積分現(xiàn)象,當(dāng)誤差趨小時(shí),采用改進(jìn)后的PID 算法進(jìn)行調(diào)節(jié),并能在調(diào)節(jié)中自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶被控對象的部分特征以使效果*優(yōu)化,具有無超調(diào),高精度,參數(shù)確定簡單,對復(fù)雜對象也能獲得較好的控制效果等特點(diǎn),其整體調(diào)節(jié)效果比一般PID算法及模糊調(diào)節(jié)均更優(yōu)越,自整定功能的引入使復(fù)雜的參數(shù)整定簡單化,一組(M、P、T)參數(shù)即可同時(shí)確定PID 參數(shù)和模糊控制參數(shù)大大的節(jié)約了調(diào)試時(shí)間,提高了控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
AI系列人工智能調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí),采用了一個(gè)副調(diào)節(jié)器(PD)系統(tǒng)功能 選擇允許外部給定,副主調(diào)節(jié)器加入一些比主信號(hào)提前反應(yīng)擾動(dòng)的補(bǔ)充信號(hào)(即超前信號(hào))使得在擾動(dòng)發(fā)生后主信號(hào)還沒有明顯變化時(shí),調(diào)節(jié)系統(tǒng)就進(jìn)行調(diào)節(jié),因而能及早消除擾動(dòng)對主信號(hào)的影響,有效地控制主控量的變化;副調(diào)節(jié)器的給定信號(hào)由主調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)來校正,副調(diào)節(jié)器直接控制執(zhí)行器去操縱閥門。如果外部給定的電壓信號(hào)小于1V,則自動(dòng)取消外部給定功能,而改用內(nèi)部給定值。1、 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理
采用AI-808AXL2調(diào)節(jié)器、變送器,執(zhí)行器組成蒸發(fā)溫度與冷卻液流量串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理接線如圖(一)。采用了一個(gè)副調(diào)節(jié)器,系統(tǒng)取消了積分作用及AI人工智能調(diào)節(jié)功能,調(diào)節(jié)部分成為一個(gè)比例微分(PD)調(diào)節(jié)器,這時(shí)儀表在串級調(diào)節(jié)中作為副調(diào)節(jié)器使用,冷卻液的流量超前信號(hào)送給副調(diào)節(jié)器,副調(diào)節(jié)器的給定信號(hào)由主調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)來校正,副調(diào)節(jié)器直接控制執(zhí)行去操縱冷卻液調(diào)節(jié)閥門。(圖-)圖一:
2、副調(diào)節(jié)器的作用方向
工藝上要求副調(diào)節(jié)器為反向作用,確定調(diào)節(jié)器的作用方向,只要看調(diào)節(jié)器的輸入偏差信號(hào)變化方向與工藝要求調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)的變化方向是否一致,兩者方向一致,則調(diào)節(jié)器為正向作用,兩者方向相反,則調(diào)節(jié)器為反作用
3、主調(diào)節(jié)器的作用方向
主調(diào)節(jié)器的作用方向,應(yīng)在副調(diào)節(jié)器的作用確定以后,再根據(jù)工藝要求來確定。因?yàn)楦闭{(diào)節(jié)器直接控制執(zhí)行器,要保證執(zhí)行器正確動(dòng)作。在主調(diào)節(jié)器輸入偏差增大(或減。⿻r(shí),要求主調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)增大(或減小),因此主調(diào)節(jié)的作用為正向作用。
4、參數(shù)設(shè)置
正確接線(圖二),注意信號(hào)方向,設(shè)置參數(shù):副調(diào):AI-808AXL2、流量量程標(biāo)度1.60T/h、設(shè)定值0.80T/h(系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的流量值)。dF=2、Ctrl=1、Ct1=1、Sn=32、dIP=2、dIL=0、dIH=1.60T/h、OPI=4、CF=8(反作用、外給定功能)、dL=2、可設(shè)置正、負(fù)偏差報(bào)警。主調(diào):AI-808AXL2、傳感器熱電阻,設(shè)定值40℃、Ctrl=1,dF=0.2、Ct1=4、Sn=21、dIP=1、OPI=4、CF=1(正作用)、dL=2、可設(shè)置上、下限報(bào)警、正、負(fù)偏差報(bào)警。(圖二)圖二:
參考文獻(xiàn):
(1) 石油化工自動(dòng)控制設(shè)計(jì)手冊 1999
(2) 熱工儀表自動(dòng)化 1982
(3) AI人工智能工業(yè)調(diào)節(jié)器使用說明書V6.5
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