Simulink锅炉汽包水位串级控制系统仿真研究(8)
（2.14）
实际上，由于控制系统已有反馈回路，而且工程上允许水位在一定范围内变化，故一般可取较简单的形式，即 (负号由前馈装置极性开关实现)，就能使锅炉水位在负荷变化时保持在允许范围内。一般为了使系统的静态偏差为零，蒸汽流量信号分压系数 等于给水量信号分压系数 。
2.3.3 串级三冲量给水自动控制系统
串级控制系统的框图如图2.10所示。这个系统也是由两个闭合回路及前馈部分组成：由给水量W、给水流量变送器 、给水量信号分压系数 、副调节器 、执行器、调节阀组成的内回路；由水位被控对象 、水位变送器 、主调节器 及副回路组成的主回路；由蒸汽流量信号D、蒸汽流量变送器 和蒸汽流量信号分压系数 组成的前馈控制部分。
图2.10 串级三冲量给水控制系统框图
2.3.3.1 控制变量的选择
串级控制系统涉及到主副两个变量的选择，前面单回路介绍了变量的选择方法，，现在简要的介绍一些注意事项，首先，副回路应该包含主要的和更多的扰动，这是因为副回路具有动作速度快、抗干扰能力强的特点；第二，主、副回路对象的时间常数应匹配，在实际应用中，主副回路时间常数的比值具体取多大为好，应根据具体对象的情况和设计系统所希望达到的目的要求来决定。第三，还应该考虑工艺上的合理性和经济性。串级三冲量控制系统选取汽包水位为主调节信号，蒸汽流量信号和给水流量信号为补充信号。
2.3.3.2 串级控制系统参数整定方法
串级控制系统从主回路来看，是一个定值控制系统，其控制质量指标和单回路定值控制系统是一样的。从副回路看是一个随动控制系统，对它的控制质量一般要求不高，只要能快速跟随主控制器的输出而变化就行了。因此，串级控制系统的两个回路参数的整定，要根据各自的作用和对主、副变量的要求去确定主、副控制器的参数。在工程应用中，主要有逐步逼近法和两步整定法：
a）逐步逼近法：
逐步逼近法就是在主回路断开的情况下，先求其副控制器的整定参数，然后将整定好的副回路看作是主回路中的一个环节，对主回路仍按照单回路控制系统的整定方法去求取主控制器的整定参数。之后，将主控制器参数设置成所求的参数，再行求取副回路的参数，如果结果满意了就工作结束，不满意再如此循环下去，直到得到满意的参数为止
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