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温控系统的组成

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温控系统的组成

发布日期:2020-06-03 作者: 点击:

温控系统由测量装置、被控对象、调节器和执行机构等部分构成。

测量装置是温度控制系统的重要部件,包括温度传感器和相应的辅助部分,如放大、变换电路等。测量装置的精度直接影响温度控制系统的精度,因此在高精度温度控制系统中必须采用高精度的温度测量装置。温度控制系统的执行机构大多采用可控热交换器。

被控对象是一个装置或一个过程,它的温度是被控制量。测量装置对被控温度进行测量,并将测量值与给定值比较,若存在偏差便由调节器对偏差信号进行处理,再输送给执行机构来增加或减少供给被控对象的热量,使被控温度调节到整定值。

根据调节器送来的校正后的偏差信号,调节流入热交换器的热载体(液体或气体)的流量,来改变供给(或吸收)被控对象的热量,以达到调节温度的目的。在一些简单的温度控制系统中,也常采用电加热器作为执行机构,对被控对象直接加热。通过调节电压(或电流)的大小可改变供出的热量。

不同的应用部门对温度控制系统品质有不同的要求,并选用不同类型的调节器。如果精度要求不高,可采用两位调节器,一般情况下多采用PID调节器。高精度温度控制系统则常采用串级控制。串级控制系统由主回路和副回路两个回路构成,具有控制精度高、抗干扰能力强、响应快、动态偏差小等优点,常用于干扰强,且温度要求精确的生产过程,如化工生产中反应器的温度控制。 

严格说,多数温度控制系统中被控对象在进行热交换时的温度变化过程,既是一个时间过程,也是沿空间的一个传播过程,需要用偏微分方程来描述各点温度变化的规律。因此温度控制系统本质上是一个分布参数系统。分布参数系统的分析和设计理论还很不成熟,而且往往过于复杂而难于在工程实际问题中应用。解决的途径有二:一是把温度控制系统作为时滞系统来考虑。时滞较大时采用时滞补偿调节,以保证系统的稳定性。具有时滞是多数温度控制系统的特点之一。另一途径是采用分散控制方式,把分布参数的被控过程在空间上分段化,每一段过程可作为集中参数系统来控制,构成空间上分布的多站控制系统。采用分散控制常可获得较好的控制精度


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