串级调节是改善调节质量的有效方法之一,它得到了广泛的应用。
一.串级调节系统的特点和效果分析
串级调节系统是一个双回路系统。实质上是把两个调节器串接起来,通过它们的协调工作,使一个被调量准确保持为给定值。通常,串级调节系统副环的对象惯性小,工作频率错开相差三倍以上,以免频率相近时发生共振现象而破坏正常工作。
串级调节主要是用来克服落在副环内的扰动。这些扰动能在中间变量反应出来,很快就被副调节器抵消了。与单回路系统相比,干扰对被调量的影响可以减小许多倍。对于中间变量并无特殊要求,它的选择应该是,既能迅速反映扰动作用,又能使副环包括更多的,特别是幅度大而频繁的扰动。
主调节器的任务主要是克服落在副环以外的扰动,并准确保持被调量为给定值。
由于副回路的存在,串级系统可以为闭合的副回路代替了原来的一部分对象,起了改善对象特性的作用。与单回路系统相比,除了克服落在副环内的扰动外,还提高了系统的工作频率,加快了过渡过程。采用串级调节的效果可以用图2.1所示的串级调节系统的方块图来说明。
酸性废水的中和值是本次设计的主要被控参数,而中和值的控制又主要由调节中和剂电石渣液的流量来实现的。但电石渣废液内含大量固体颗粒及其它杂质,使中和剂本身浓度波动很大,又造成反应滞后,若采用单回路调节,很难满足设计要求。根据本课题的具体要求,以及流量和中和值的相互关系,经确定采用串级调节系统。利用流量调节作用为内环,PH值调节作为外环。其中,主调节器的任务主要是克服落在副环以外的扰动,减小静差,保持中和值在工艺要求的范围内,副环中副调节器用来克服落在副环以内的扰动,保持流量恒定。
采用串级控制方式,可以改善对象特性,提高系统的工作频率,加快过渡过程,增强抗干扰能力。