4.2.2.5控制阀流量特性的选择
4.2.2.5控制阀流量特性的选择
选择控制阀流量特性的目的是满足控制系统稳定运行准则,即通过选择控制阀流量特性 来补偿被控对象的特性。使控制系统总开环增益基本不变,或总动态特性的模不变。
被控对象非线性特性的补偿,可通过下列方法实现:
a•通过控制阀阀芯与阀座之间流通面积的变化,即选择合适的流量特性;
b*选用附加的阀门定位器特性;
C.通过在控制系统前向通道上串接的非线世环节;
d•通过控制器的非线性控制规律。
采用DCS等计算机腔制装覃后,可采用串接内部的非线性环节来补偿被控对象非线性 粹性,它具有更改方便、非线性特性可由用户确定、不需要附加硬件开销、补偿效果好等优 点,正被人化所重视。
根据所便用控制器类型、控制阀类型,对控制阀流量特性有下列不同的选捶方法。
C1)采用模拟輕制器被砖对象的非线性特性用控制阀流豊恃性进行补偿,可按2.4节介绍的方法选择合适的控制阀有流量特性。掉甫I阀術量特性的选择步媒如下:
a.根据被控对象特性确定控制阀了作流量特性;
b•根据被控对象特性、压薛比和控制妈工作流量特性确定控制阀固有流量特性。
(2)采用数字控制器 采用DCS等计算机控制装貴作为数字控制器时,控制阀固有流量特性可选用线性恃性或任意,在数字控制器输出与执行器输人之间串摇非线性环节,实现 对被控对象的非线性补偿。阀门固有流量特性可选巧线性或由所选阀确定的特性。
(3)采用智能电气阀门定位器智能屯气阀口定位器用于模拟控制阀和现场总线控制 阀。栗用智能电气阀门定位器时,可用智能电气阀门定位器内串接的非线性补偿环节来实现 被控对兼的非线'陡补德。阔口固有流量特性可选用线性或由所选阀已确定的特性。
采用数字控制器和智能电气阀门定位器时,选用线性固有流量特性控制阀的原周如
a•在相同正常流量系数下,线性流量特性控制阀的通语通常比等百分比流量特性控制阀聲小一个等级,因化,选用线性流量恃性控制阀可傭禮制阀的成本降慨。
b,线性流量特性控制阀在同一开度下的流量大,距差变化快,因此,调节速度比等百分比特性控制阀的调节速度快。
也可直接用控制阀的流量特性,如0形球阔的近槪快开流量特性。
采用串接非线性补棲邱节进行补偿的方法有下列化点。
a•采用软件实现非线性补偿*不需要増加投资。
b•用户可方便地更改和调整非线性补偿环节的特性。
C•与普通阀门定位器比较,采用反馈凸轮进行非线性补偿时方法,由于反馈环节的非 线性,使阀门定位器组成的副环增益变化,影响籍个腔刷系统的異敏度和稳定性。串接非线性补偿环节的补偿方法,非线性环带在前向通道,因此,在整个工作区域实现补偿,对控制系统灵敏度和稳定性的影响较小。
d•可实现被控对象复杂非线性特性的补偿。例如,pH控稠中被控对象的非线性特性不能用控制阀的流量轉性补偿,但可采用串接如图4-45所爪非线性特性的补偿环节进行补偿。
通常,串接的非线性环节特性可由用户设置的多段折线或直接用相泣的歯数关系式确定。
