热工过程自动控制 什么样的过程控制系统是稳定的

稳、准、快(稳定性、准确性和快速性)是评价自动控制系统的品质常用三大指标

什么样的过程控制系统是稳定的？这涉及到其中的稳定性指标。

一，        稳定性指标

什么样的过程是稳定的？一般用衰减率品质指标Ψ耒评定，下图显示了一个定值自动控制系统的控制过程，图中：

Y  被控量(如：温度、流量、压力、物位…等)

  t   时间

衰减率Ψ可用下式计算： Ψ= (B1-B2)÷B1

Ψ有4种状态：

1, Ψ﹤0     为渐扩振荡调节过程

2, Ψ=0      为等幅振荡；

3,  0﹤Ψ﹤1  为衰减振荡；

4, Ψ=1       为非周期；

其中：1,2状态是不稳定振荡过程，现场使用中是不能接受的。

理论上：Ψ最佳值为0.75～0.9；是可接受的稳定过程，但实际使用时，还要根据现场情况对三大指标权衡整定，如有些对象宁慢求稳时Ψ可接近1。

二，        那些控制系统容易稳定

什么样的系统是稳定的？很大程度取决于被控对象，实践证明：

1,俗称反应快的对象(如机械)，比反应慢的对象，即滞后时间长(尤其有纯滞后)、时间常数大的对象(如化工厂的炉、器、塔)，容易控制，不易出现振荡等不稳定状况；

2,从被控量耒看：位移、速度、角度、流量、压力…等参数，反应速度比温度、成份、液位…等快，故系统易稳定；

3,从理论上来看：数学模型低阶的系统比高阶系统稳定。

三，        如何提高系统稳定性

1, 自控系统设计要合理

合理的系统设计，运代现代的控制理论，釆用新算法，可以有效地提高调节品质，例如：前馈控制系统、串级控制系统可提前克服扰动，减少滞后影响，提高稳定性。

2, 整定参数要合适

不论釆用常规的自动化仪表PID调节器或者DCS等计算机控制系统，都涉及参数整定问题，也出现各种判据为基础的自整定、自适应…等算法，合适的整定参数是现场确保自动控制系统稳定运行的关键。

具有鲁棒特性的系统，即受到干扰以后能够自动快速建立新平衡的系统算是稳定的吧