要實(shí)現(xiàn)串級控制,我們必須能夠識(shí)別副過程變量。液位作為主過程變量,控制液位仍然是我們控制策略的核心設(shè)計(jì)目標(biāo)。副過程變量可以選擇排液流量。
按串級控制設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:
①排液流量已經(jīng)用傳感器測量;
②控制液位的閥門(最終控制元件)也可以控制排液流量;
③擾動(dòng)影響液位控制,也會(huì)影響排液流量;
④排液流量對閥門位置變化的響應(yīng)。
圖1為液位排液流量串級控制示意圖。串級控制有兩個(gè)PID控制器(液位控制器和排液流量控制器),兩個(gè)測量傳感器(測量液位和排液流量)和一個(gè)最終控制元件(排液管線上的調(diào)節(jié)閥)。
圖1 緩沖罐液位串級控制
驅(qū)動(dòng)設(shè)定值的PID控制器(液位控制器)稱為主控制器。接收設(shè)定值的PID控制器(排液流量控制器)稱為副控制器。副控制器僅控制副過程變量,形成副控制回路。主控制器控制一個(gè)由副回路和主過程變量組成的廣義過程??梢悦黠@看出,副控制器的整定會(huì)影響主控制器控制的廣義過程的動(dòng)態(tài)特性。所以串級控制PID參數(shù)整定應(yīng)該從副控制器開始整定,然后將副控制器置于串級控制模式,再整定主控制器。
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