精馏塔前馈反馈控制系统.doc

过程控制系统课程设计（论文）

题目：精馏塔前馈—反馈控制系统

院（系）：
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起止时间：

辽宁工业大学课程设计说明书（论文）

课程设计（论文）任务及评语
院（系）：教研室：
学号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目课程设计（论文）任务设计技术参数：
选择精馏塔温度为被控对象，组成前馈——反馈控制控制系统，要求完成：
以THSA-1过控综合自动化控制系统实验平台的锅炉温度为例确定控制目标。
选择测量参数（被调量）、操作量。根据选定的系统来确定。
选择控制算法。确定控制方案后，要求完成控制器选型、控制器参数整定。根据整定后的控制器参数及控制器类型确定控制算法，编制程序流程图、控制算法程序。选择执行器。
设计要求：
根据课题给出的要求，设计串级控制系统。要求有每一步的设计过程说明、完成方案的选择及确定、控制器的选型、参数整定的说明。变送器及执行器的选择说明。
扰动作用下，系统无余差。
控制算法的设计说明，控制算法程序流程图、编制程序。
附设计说明书一份。指导教师评语及成绩

平时考核：指导教师签字：
设计质量：
课设答辩：
年月日

目录

TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc266951650"第1章精馏塔前馈—反馈控制系统概述 PAGEREF_Toc266951650\h1
HYPERLINK\l"_Toc266951651"第2章设计方案论证 PAGEREF_Toc266951651\h2
HYPERLINK\l"_Toc266951652"2.1方案论证 PAGEREF_Toc266951652\h2
HYPERLINK\l"_Toc266951653"2.3控制系统的构成 PAGEREF_Toc266951653\h4
HYPERLINK\l"_Toc266951654"2.4精馏塔控制变量的分析 PAGEREF_Toc266951654\h4
HYPERLINK\l"_Toc266951655"2.5精馏塔被控变量的选择 PAGEREF_Toc266951655\h5
HYPERLINK\l"_Toc266951656"第3章系统硬件设计 PAGEREF_Toc266951656\h6
HYPERLINK\l"_Toc266951657"3.1控制阀的选择 PAGEREF_Toc266951657\h6
HYPERLINK\l"_Toc266951658"3.2变送器的选择 PAGEREF_Toc266951658\h6
HYPERLINK\l"_Toc266951659"3.3控制器的确定 PAGEREF_Toc266951659\h6
HYPERLINK\l"_Toc266951660"3.4辅助系统的确定 PAGEREF_Toc266951660\h6
HYPERLINK\l"_Toc266951661"3.5控制器参数整定 PAGEREF_Toc266951661\h7
HYPERLINK\l"_Toc266951662"第4章课程设计总结 PAGEREF_Toc266951662\h8
HYPERLINK\l"_Toc266951663"参考文献 PAGEREF_Toc266951663\h9


第1章精馏塔前馈—反馈控制系统概述
精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。精馏的目的是利用混合液中各组分具有不同挥发度，将各组分分离并达到规定的纯度要求。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即同一温度下各组分的蒸汽分压不同，使液相中轻组分转移到气相，气相中的重组分转移到液相，实现组分的分离。
精馏过程通过精馏塔、再沸器、冷凝器等设备完成，是实现混合物组分分离的主要设备。
精馏过程是一个复杂的传质传热过程。表现为：过程变量多，被控变量多，可操纵的变量也多；过程动态和机理复杂，例如，非线性、时变、关联；控制方案多样，例如，同一被控变量可以采用不同的控制方案，控制方案的适应面广等。因此，熟悉工艺过程和内在特性，对控制系统的设计十分重要。
精馏塔的大多数前馈信号采用进料量。当进料量来自上一工序时，除了多塔组成的塔系中可采用均匀控制或串级均匀控制外，常用于克服进料扰动影响的控制方法是采用前馈—反馈控制。
前馈控制是一种预测控制，通过对系统当前工作状态的了解，预测出下一阶段系统的运行状况。如果与参考值有偏差，那么就提前给出控制信号，使干扰获得补