複雜控制系統

複雜控制系統就是在單迴路控制系統的基礎上，再增加計算環節，控制環節或者其他環節的控制系統。

基本介紹

• 中文名：複雜控制系統
• 作用：提高控制品質 擴大自動化套用

定義

在單迴路控制系統的基礎上，再增加計算環節，控制環節或者其他環節的控制系統稱為複雜控制系統

簡介

隨著生產的發展、工藝的革新必然導致對操作條件的要求更加嚴格，變數間的相關關係更加複雜，為適應生產發展的需要，產生了複雜控制系統。在特定條件下，採用複雜控制系統對提高控制品質，擴大自動化套用範圍起著關鍵性作用。做粗略估計，通常複雜控制系統約占全部控制系統的10%，但是，對生產過程的貢獻則達80%

分類

常用的複雜控制系統有串級控制系統、比值控制系統、均勻控制系統、分程控制系統、選擇控制系統、前饋控制系統等等。

串級控制系統

採用不只一個控制器，而且控制器間相互串接，一個控制器的輸出作為另一個控制器的設定值的系統，稱為串級控制系統。其特點是由於副迴路作用，對於進入副迴路的干擾具有較強的干擾能力，改善了對象特性，提高了工作頻率。

比值控制系統

凡是用來實現兩個或者兩個以上的物料按照一定比例關係關聯控制，以達到某種控制目的的控制系統，稱為比值控制系統。其分為單閉環比值控制系統、雙閉環比值控制系統和變比值控制系統。

均勻控制系統

用來解決前後被控量供求矛盾，保證它們的變化不會反應過於劇烈的一種控制方案。

前饋控制系統

根據擾動或者設定值的變化按補償原理而工作的控制系統，其特點是當擾動產生以後，被控量還未變化以前，根據擾動作用的大小進行控制，以補償擾動作用對被控變數的影響。

分程控制系統

一般而言，通過對一隻調節閥的操作便能夠實現對一台調節器的輸出工作，如果通過一隻調節器對兩個或者是兩個以上的調節閥進行控制，並且是通過對信號的分析根據不同的需求去對不同的閥門進行操作，這種控制方式就是分程控制。分程控制經常套用於DCS系統中，在化工行業獲得了較為廣泛的套用。在分程控制的作用下，將一個調節器的信號進行分段處理，信號被分為若干段以後，每段信號對應一個執行器進行控制工作，通過執行器的分段連續共同完成一個較為複雜的任務。例如在化工生產中，受到原料的物理或者是化學屬性的影響，需要對其進行嚴密的控制，這就藉助於分程控制。例如對於氮氣而言，需要利用密封的方式對其進行儲存，且氮氣的壓力需要維持在一定的範圍內。在化工生產中，一些材料是通過利用氮氣的壓力作為動力進行傳送的，在對氮氣壓力的維持下，實現了原料傳送的穩定性。

在分程控制的套用中，需要做好兩個方面的工作，第一要確保氮氣的足夠供應，即在罐內的壓力過低時，需要及時的對罐內補充氮氣，第二在罐內壓力過高時，需要及時的降壓，進而實現罐內壓力的均衡發展，這就需要藉助分程控制來實現對氮氣的及時補充和排放。分程控制具有明顯的優越性，主要表現在可以實現對調節閥的調節範圍的擴大，及時的對調節閥的工作進行調整，滿足各種生產和工作的需求，同時還能夠滿足工藝操作的特殊要求。例如在間歇性的化學反應中，在反應物進入設備開始生產時，為了達到材料反應的溫度，在剛開始時就進行加溫，但是溫度達到一定的要求後，在化學反應的推動下，還會產生大量的熱量，如果不進行熱量轉移，就會加速反應，導致爆炸的威脅，這就需要解決預熱問題，而分程控制正好解決了這一問題。利用調節器設定溫度的定值，可以確保反應在一定的溫度范範圍內進行，避免了溫度過高引起的反應劇烈問題，消除了化工生產中的安全隱患。