操縱變量的選擇 當(dāng)被控變量選定以后，緊接著就應(yīng)對(duì)工藝進(jìn)行分析，找出會(huì)影響被控變量發(fā)生變化的所有因素。
一般來(lái)說(shuō)，影響被控變量的外部輸入往往有若干個(gè)而不是一個(gè)，在這些輸入中，有些是可控的，有些是不可控的。原則上，是在影響被控變量的所有干擾中選擇一個(gè)對(duì)被控變量影響顯著，而且具有良好的可控性的干擾作為操縱變量，而其余的干擾則視為系統(tǒng)的干擾。
煉油和化工廠(chǎng)中常見(jiàn)的精餾設(shè)備。根據(jù)工藝要求，選擇提餾段某塊塔板(一般為溫度變化*靈敏的板，稱(chēng)為靈敏板)的溫度作為被控變量，那么，自動(dòng)控制系統(tǒng)的任務(wù)就是通過(guò)維持靈敏板上溫度恒定，來(lái)保證塔釜產(chǎn)品的成分滿(mǎn)足工藝要求。從工藝分析可知，影響提餾段靈敏板溫度T是的因素主要有進(jìn)料的流量(Q^)、成分(x^)、溫度(1、^)、回流的流量(Q目)、回流液溫度(T日)、加熱蒸汽流量(Q蒸)、冷凝器冷卻溫度及塔壓等一
這些影響因素可分為兩大類(lèi)，即可控的和不可控的。從工藝角度看，本例中只有回流量和蒸氣流量為可控因素，其他一般為不可控因素。在兩個(gè)可控因素中．蒸氣流量對(duì)提餾段溫度影響比起回流量對(duì)提餾段溫度影響來(lái)說(shuō)更及時(shí)、更顯著。同時(shí)，從節(jié)能角度來(lái)講，控制蒸氣流量比控制同流量消耗的能量要小，所以通常應(yīng)選擇蒸氣流量作為操縱變量。另外選擇操縱變量時(shí)，還要認(rèn)真分析對(duì)象特性，以提高控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量。
①對(duì)象靜態(tài)特性的影響在選擇操縱變量構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，一般希望控制通道的放大系數(shù)Ko要大些，這是因?yàn)镵。的大小表征了操縱變量對(duì)被控變量的影響程度。當(dāng)然，有時(shí)K。過(guò)大，會(huì)引起過(guò)于靈敏，使控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，這也是要引起注意的。另一方面．對(duì)象干擾通道的放大系數(shù)Kr則越小越好。托小，表示干擾對(duì)被控變量的影響不大，過(guò)渡過(guò)程的超調(diào)量不大，故確定控制系統(tǒng)時(shí)，也要考慮干擾通道的靜態(tài)特性。總之，在諸多變量都要影響被控變量時(shí)，從靜態(tài)特性考慮，應(yīng)該選擇其中放大系數(shù)大的可控變量作為操縱變量。
②對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的影響
a．控制通道時(shí)間常數(shù)的影響。控制器的控制作用，是通過(guò)控制通道施加于對(duì)象去影響被控變量的，所以控制通道的時(shí)間常數(shù)不能過(guò)大，否則會(huì)使操縱變量的校正作用遲緩、超調(diào)量大、過(guò)渡時(shí)間長(zhǎng)。要求對(duì)象控制通道的時(shí)間常數(shù)r，小一些，使之反應(yīng)靈敏、控制及時(shí)，從而獲得良好的控制質(zhì)量。
b．控制通道純滯后n的影響?？刂仆ǖ赖奈锪陷斔突蚰芰總鬟f都需要一定的時(shí)問(wèn)，這樣造成的純滯后r。對(duì)控制質(zhì)量是有影響的。因此，在選擇操縱變量構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)使對(duì)象控制通道的純滯后時(shí)間ro盡量小。c．干擾通道時(shí)間常數(shù)的影響。干擾通道的時(shí)間常數(shù)Tf越大，表示干擾對(duì)被控變量的影響越緩慢，這是有利于控制的。所以，在確定控制方案時(shí)，應(yīng)設(shè)法使干擾到被控變量的通道長(zhǎng)些，即時(shí)間常數(shù)要大一些。d．干擾通道純滯后“的影響。如果干擾通道存在純滯后rf，即于擾對(duì)被控變量的影響推遲了時(shí)間m那么控制作用也推遲了時(shí)間“，使整個(gè)過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)推遲了時(shí)間n。只要控制通道不存在純滯后，通常是不會(huì)影響控制質(zhì)量的。
③操縱變量的選擇原則
a．操縱變量應(yīng)是可控的，即工藝上允許調(diào)節(jié)的變量。
b．操縱變量一般應(yīng)比其他干擾對(duì)被控變量的影響更加靈敏。為此，應(yīng)通過(guò)合理選擇操縱變量，使控制通道的放大系數(shù)適當(dāng)大、時(shí)間常數(shù)適當(dāng)小(但不宜過(guò)小，否則易引起振蕩)、純滯后時(shí)間盡量小。為使其他干擾對(duì)被控變量的影響減小，應(yīng)使干擾通道的放大系數(shù)盡可能小、時(shí)間常數(shù)盡可能大。c．在選擇操縱變量時(shí)，除了從自動(dòng)化角度考慮外，還要考慮工藝的合理性與生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。一般說(shuō)來(lái)，不宜選擇生產(chǎn)負(fù)荷作為操縱變量，因?yàn)樯a(chǎn)負(fù)荷直接關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量，是不宜經(jīng)常波動(dòng)的。另外，從經(jīng)濟(jì)性考慮，應(yīng)盡可能地降低物料與能量的消耗。
公安機(jī)關(guān)備案號(hào)：
