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过程滞后对硅碳棒控制系统品质的影响

    过程中滞后的存在不利于实现良好控制。测量方面有了滞后,使硅碳棒控制器不能及时发觉被控变量的变化情况;控制方面有了滞后,使控制作用不能及时产生效应,只能在滞后时间之后才产生控制作用。滞后环节e具有这样的频率特性:幅频特性A臼。)为常数,其值为单位值;而相频特性为必臼。)一。:,是一个会随着:值增大而增大的滞后角。在绝大多数情况下,使广义对象开环特性在相位差必口。)一二处的幅值比A臼。)增大,频率。降低,其频率特性曲线有可能包围点,引起闭环响应不稳定。为使闭环系统稳定,硅碳棒控制器增益K。必须减少。总的后果是最大偏差很大,调节过程变慢,调节质量大大下降。换言之,加大滞后会使闭环响应对周期性扰动更为敏感,从而使系统更接近稳定边界。总之随着公的增加,将出现两个不良后果:(1)交界频率降低。这意味着进入系统的即使是低频周期性扰动,闭环响应也将更为灵敏;(2)临界增益降低。这表示为了保证闭环响应的稳定,必须降低硅碳棒控制器的增益,从而导致最大偏差加大,调节过程变慢。
    有研究表明,过程滞后对硅碳棒控制系统品质的影响不是决定于滞后时间公的绝对大小,而是和公与过程惯性时间常数T之比的大小有关,很多文献将工艺过程的纯滞后系数:和惯性时间:的比值并作为一个衡量纯滞后大小的指标。若歼<0.3,则称之为一般具有纯滞后的过程:若并>0.3则称为具有较大纯滞后(即大时滞)的工艺过程。文献给出了标准化滞后(Normalizeddeadtime)的定义,即由实际工业控制经验可知,标准化滞后e表征了控制一个过程的困难程度。文献给出了不同。时建议使用的控制方法:
    ①B<0.15,可以考虑不采用补偿:
    ②0.15<B<0.6,建议使用Ziegler-Nichols调节的PID硅碳棒控制器;
    ③0.6<B<1.0,建议采用Smith预估器,并建议使用前馈;
    ④B>1.0,使用更为有效的补偿方法。
    B是一个无量纲的值,它反映了滞后的相对影响。也就是说,在T大的时候,丁值稍大一些也不要紧,尽管过渡过程慢一些,但很易稳定;反之,在T小时,即使丁值不大,影响却可能很大,系统很容易剧烈振荡。www.beritawan.com

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