鍋爐基本調節系統簡介

一、單參數調節系統

單參數調節系統也稱為簡單調節系統，在工業自動化調節系統中應用最多。所謂簡單調節系統是指由一個測量變送器、一個調節器、一個調節閥和一個簡單對象（單輸入、單輸出對象特性）構成的閉環反饋調節系統。

單參數調節系統解決了大量的參數定值調節問題，它是調節系統中最基本和使用最廣泛的一種形式。但生產的發展、工藝的革新，導致對操作條件的要求更加嚴格，參數間的相互關系更加復雜。為適應生產發展的需要，在單參數調節系統的基礎上，又開發出一些復雜控制系統，常見的如串級、比值、均勻、前饋、分程控制等。

二、前饋-反饋調節系統

前面介紹的單參數調節系統，解決了大量生產控制問題，是所有生產自動化的基礎，并得到了廣泛應用。但對某些工藝生產環節和控制要求特殊的情況下，上述控制系統還不能滿足要求，因此前饋調節系統在某些生產場合得到了應用。

前饋控制系統就是按照擾動量的大小進行的一種控制方法。也就是說把影響被控變量的主要擾動因素測出來，送入前饋控制器，算出應施加的校正值的大小，產生抵消干擾的作用，在擾動剛一出現時就產生了校正作用。前饋系統與反饋系統的區別是：反饋系統是按照被控變量的偏差進行控制的。特點是必須在被控變量出現偏差后，調節器按偏差的大小和時間的多少產生控制作用，操縱變量來補償干擾對被控變量的影響。如果干擾已產生，而被控變量還未變化時，控制器是不能產生控制作用的。因此，這種控制方式落后于干擾的變化。而前饋系統是在干擾剛一開始影響被控對象，不需要偏差就起作用。前饋控制信息傳遞是從干擾開始一直向被控變量方向傳遞，沒有反饋。所以前饋控制是開環控制，在大多數情況下，把前饋調節和反饋調節結合起來，構成前饋-反饋調節系統。

三、串級調節系統

最常用的串級、比值、均勻控制系統在形式上都屬于多回路調節系統，在大多數情況下又都是由兩個調節器串接而成的，即一個調節器的輸出作為另一個調節器的給定值。但其所要解決的矛盾性質卻不完全相同，因而它們的動態特性和調整方法也有所區別。在常規控制系統中，串級控制系統是改善過程控制質量的最有效方法之一，它是生產過程中應用比較廣、使用效果比較好的一種復雜控制系統。

串級控制系統采用兩套檢測變送器和兩個調節器。前一個調節器的輸出作為后一個調節器的給定，后一個調節器的輸出才送往調節閥。前一個調節器稱為主調節器，它所檢測和控制的變量稱為主變量，即工藝控制指標；后一個調節器稱為副調節器，它所檢測和控制的變量稱為副變量，這是為穩定主變量而引入的輔助變量。由于串級控制系統比單回路控制系統在結構上增加了一個副回路，因此具有下列特點：

①對于進入副回路的干擾具有較強的抗干擾能力；

②改善對象特性；

③具有一定的自適應能力。

串級控制系統對主回路來看是一個定值控制系統，但副回路對主調節器來說卻是一個隨動系統。主調節器能按對象的操作條件及負荷的變化情況，不斷地改變副調節器的給定值，以適應操作條件和負荷的變化。由于副回路的快速、隨動特性，使串級控制系統具有一定的自適應能力。

綜上所述，串級控制的抗干擾能力、快速性、適應性和控制質量都比單回路控制系統優越，特別對工藝要求高，對象容量滯后比較大，調節通道純滯后時間較長，以及負荷變化大，系統內存在變化劇烈的干擾情況下，采用串級控制系統可以獲得顯著的效果。