锅炉基本调节系统简介

一、单参数调节系统

单参数调节系统也称为简单调节系统，在工业自动化调节系统中应用最多。所谓简单调节系统是指由一个测量变送器、一个调节器、一个调节阀和一个简单对象（单输入、单输出对象特性）构成的闭环反馈调节系统。

单参数调节系统解决了大量的参数定值调节问题，它是调节系统中最基本和使用最广泛的一种形式。但生产的发展、工艺的革新，导致对操作条件的要求更加严格，参数间的相互关系更加复杂。为适应生产发展的需要，在单参数调节系统的基础上，又开发出一些复杂控制系统，常见的如串级、比值、均匀、前馈、分程控制等。

二、前馈-反馈调节系统

前面介绍的单参数调节系统，解决了大量生产控制问题，是所有生产自动化的基础，并得到了广泛应用。但对某些工艺生产环节和控制要求特殊的情况下，上述控制系统还不能满足要求，因此前馈调节系统在某些生产场合得到了应用。

前馈控制系统就是按照扰动量的大小进行的一种控制方法。也就是说把影响被控变量的主要扰动因素测出来，送入前馈控制器，算出应施加的校正值的大小，产生抵消干扰的作用，在扰动刚一出现时就产生了校正作用。前馈系统与反馈系统的区别是：反馈系统是按照被控变量的偏差进行控制的。特点是必须在被控变量出现偏差后，调节器按偏差的大小和时间的多少产生控制作用，操纵变量来补偿干扰对被控变量的影响。如果干扰已产生，而被控变量还未变化时，控制器是不能产生控制作用的。因此，这种控制方式落后于干扰的变化。而前馈系统是在干扰刚一开始影响被控对象，不需要偏差就起作用。前馈控制信息传递是从干扰开始一直向被控变量方向传递，没有反馈。所以前馈控制是开环控制，在大多数情况下，把前馈调节和反馈调节结合起来，构成前馈-反馈调节系统。

三、串级调节系统

最常用的串级、比值、均匀控制系统在形式上都属于多回路调节系统，在大多数情况下又都是由两个调节器串接而成的，即一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值。但其所要解决的矛盾性质却不完全相同，因而它们的动态特性和调整方法也有所区别。在常规控制系统中，串级控制系统是改善过程控制质量的最有效方法之一，它是生产过程中应用比较广、使用效果比较好的一种复杂控制系统。

串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器。前一个调节器的输出作为后一个调节器的给定，后一个调节器的输出才送往调节阀。前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称为主变量，即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称为副变量，这是为稳定主变量而引入的辅助变量。由于串级控制系统比单回路控制系统在结构上增加了一个副回路，因此具有下列特点：

①对于进入副回路的干扰具有较强的抗干扰能力；

②改善对象特性；

③具有一定的自适应能力。

串级控制系统对主回路来看是一个定值控制系统，但副回路对主调节器来说却是一个随动系统。主调节器能按对象的操作条件及负荷的变化情况，不断地改变副调节器的给定值，以适应操作条件和负荷的变化。由于副回路的快速、随动特性，使串级控制系统具有一定的自适应能力。

综上所述，串级控制的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量都比单回路控制系统优越，特别对工艺要求高，对象容量滞后比较大，调节通道纯滞后时间较长，以及负荷变化大，系统内存在变化剧烈的干扰情况下，采用串级控制系统可以获得显著的效果。