電動調(diào)節(jié)閥通常作為自動控制系統(tǒng)的一個組成部分,被用來對氣體的流量或壓力進行調(diào)節(jié)。但是電動調(diào)節(jié)閥的輸入和輸出之間的關系很難用一個準確的數(shù)字模型來描述。這不僅是由于閥門輸出特性的非線性,而其由于流過閥門氣體的流量和閥門前后的壓降互相影響難以計算。以流量控制為例,當閥門前后壓力固定時流量僅與閥門的開度有關,但在大多數(shù)情況下,當閥門的閥位變化時,閥門前后壓力也會隨之變化,這就時流量增益的計算十分困難。事實上,由于閥門前后的壓力在擾動因素的作用下也會發(fā)生波動從而引起流量的變化,流過閥門氣體的流量與閥門的開度不存在一一對應的關系。由于數(shù)學模型的不確定,直接以閥板的開度作為操縱變量不能很好地滿足系統(tǒng)的要求,甚至可能導致事故的發(fā)生。然后盡管閥門的開度與流量或壓降之間的解析關系不易得到,但是借助測量儀表卻可以方便地對閥門在某一開度下的流量或壓降進行測量。
針對閥門的輸出易測量不宜計算的特點,步進式控制不直接對輸入信號進行響應,而是分若干個固定的步長,使輸入信號一步一步地逼近設定量。在閥板轉動一個步長之后都對閥門的流量或壓降進行一次測量,控制計算機根據(jù)測量值和設定值比較的結果,確定下一步閥板轉動的方向,直至測量值與設定值的差值小于規(guī)定誤差時為止。 步進式控制的程序設計不涉及數(shù)學模型的分析和求解,因而相對比較簡單,一般用梯形圖就可以實現(xiàn)。程序設計框圖見圖1。在程序設計中需要設定兩個參數(shù),及步長和采樣周期。這兩個參數(shù)對控制系統(tǒng)的精度和響應速度影響較大,設定時應綜合考慮系統(tǒng)對控制精度和響應速度的要求。
電動調(diào)節(jié)閥的輸出很難用一個準確的數(shù)字模型來描述,但可以準確地測量。針對這一特點,步進式控制不直接對輸入信號進行響應,而是分若干個固定的步長,根據(jù)每次的測量結果使輸入指令信號一步一步地逼近設定量。通過合理的控制參數(shù)設置,該方法使控制對象運行平穩(wěn),適用于對響應速度要求不高的流量或壓力的跟隨或穩(wěn)定控制。
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