串级调速系统[外文翻译].rar
串级调速系统[外文翻译],章节目标：回顾传统的串级调速系统介绍一个可以转换的，关于用串级调速增强效果的方法。介绍控制器的设计方法，以适应不确定的过程。目录：章节3：单自由度内模控制章节4：2自由度内模控制章节5：imc系统的msf实现章节6：imc系统设计中的pi和pid控制器参数章节7：对于1df imc控制器不确定性...
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内容介绍
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串级调速系统[外文翻译]
章节目标：
•回顾传统的串级调速系统
•介绍一个可以转换的，关于用串级调速增强效果的方法。
•介绍控制器的设计方法，以适应不确定的过程。
目录：
章节3：单自由度内模控制
章节4：2自由度内模控制
章节5：IMC系统的MSF实现
章节6：IMC系统设计中的PI和PID控制器参数
章节7：对于1DF IMC控制器不确定性的调谐和整合
章节8：2DF控制器的调谐和整合
10.1 介绍
串级控制可提高控制的单回路控制系统的性能时之一：
（1）干扰影响一个可衡量的中间或辅助进程的输出，直接影响我们所要控制的产量的主要过程
（2）辅助进程的增加，包括执行器，是非线性的。在首宗案件中，一个串级控制系统可以限制进入的辅助变量的干扰效应主输出。在第二种情况下，1串级控制系统可以限制驱动器的影响或二级处理增益变化对控制系统的性能的影响。这种增益通常出现是由于经营点的改变设定值变化或因持续的波动。这种增益经常由于设定点变化或持续波动而升高。
管壳式换热器是典型的串级调速系统，如图10.1
图10.1管壳式换热器
主要的输出进程是温度侧线管。有两个可能的辅助变量，分别是在换热器蒸汽中，进入换热器和蒸汽的流量。蒸汽流量通过它在换热器中的压力而影响它的温度；换热器中的蒸汽压力通过它对冷凝温度的影响而影响流动温度。因此，无论是蒸汽流量，还是换热器蒸汽压力都可以作为串级调速系统的二次输出。具体选择由影响流动温度的波动而定。如果主要的干扰是在蒸汽供应压力变化，恐怕可能是由于其他过程对变量蒸汽的需求，用蒸汽控制流控制阀是最好的选择。这种控制器可以大大减少蒸汽供应压力变化的影响。
然而，它仍然需要对流动温度进行控制，以便能跟踪到流动温度设定点的变化，也能组织流动温度的变化，归功于流量的变化。由于只有一个控制作用，蒸汽阀门杆，传统的串级控制，对出水温度控制器的使用进行调整，调整设定点的蒸汽流量控制器，如图10.2所示那样。
Objectives of the Chapter
• To review classical cascade control.
• To present an alternate way of thinking about cascade control that leads to improved
performance.
• To introduce controller design methods that accommodate process uncertainty.
Prerequisite Reading
Chapter 3, “One-Degree of Freedom Internal Model Control”
Chapter 4, “Two-Degree of Freedom Internal Model Control”
Chapter 5, “MSF Implementations of IMC Systems”
Chapter 6, “PI and PID Controller Parameters from IMC Design”
Chapter 7, “Tuning and Synthesis of 1DF IMC Controllers for Uncertain Processes”
Chapter 8, “Tuning and Synthesis of 2DF Control Systems”
10.1 INTRODUCTION
Cascade control can improve control system performance over single-loop control whenever
either: (1) Disturbances affect a measurable intermediate or secondary process output that
directly affects the primary process output that we wish to control; or (2) the gain of the
secondary process, including the actuator, is nonlinear. In the first case, a cascade control
system can limit the effect of the disturbances entering the secondary variable on the
primary output. In the second case, a cascade control system can limit the effect of actuator
or secondary process gain variations on the control system performance. Such gain
variations usually arise from changes in operating point due to setpoint changes or sustained
disturbances.
A typical candidate for cascade control is the shell and tube heat exchanger of
Figure 10.1.
章节目标：
•回顾传统的串级调速系统
•介绍一个可以转换的，关于用串级调速增强效果的方法。
•介绍控制器的设计方法，以适应不确定的过程。
目录：
章节3：单自由度内模控制
章节4：2自由度内模控制
章节5：IMC系统的MSF实现
章节6：IMC系统设计中的PI和PID控制器参数
章节7：对于1DF IMC控制器不确定性的调谐和整合
章节8：2DF控制器的调谐和整合
10.1 介绍
串级控制可提高控制的单回路控制系统的性能时之一：
（1）干扰影响一个可衡量的中间或辅助进程的输出，直接影响我们所要控制的产量的主要过程
（2）辅助进程的增加，包括执行器，是非线性的。在首宗案件中，一个串级控制系统可以限制进入的辅助变量的干扰效应主输出。在第二种情况下，1串级控制系统可以限制驱动器的影响或二级处理增益变化对控制系统的性能的影响。这种增益通常出现是由于经营点的改变设定值变化或因持续的波动。这种增益经常由于设定点变化或持续波动而升高。
管壳式换热器是典型的串级调速系统，如图10.1
图10.1管壳式换热器
主要的输出进程是温度侧线管。有两个可能的辅助变量，分别是在换热器蒸汽中，进入换热器和蒸汽的流量。蒸汽流量通过它在换热器中的压力而影响它的温度；换热器中的蒸汽压力通过它对冷凝温度的影响而影响流动温度。因此，无论是蒸汽流量，还是换热器蒸汽压力都可以作为串级调速系统的二次输出。具体选择由影响流动温度的波动而定。如果主要的干扰是在蒸汽供应压力变化，恐怕可能是由于其他过程对变量蒸汽的需求，用蒸汽控制流控制阀是最好的选择。这种控制器可以大大减少蒸汽供应压力变化的影响。
然而，它仍然需要对流动温度进行控制，以便能跟踪到流动温度设定点的变化，也能组织流动温度的变化，归功于流量的变化。由于只有一个控制作用，蒸汽阀门杆，传统的串级控制，对出水温度控制器的使用进行调整，调整设定点的蒸汽流量控制器，如图10.2所示那样。
Objectives of the Chapter
• To review classical cascade control.
• To present an alternate way of thinking about cascade control that leads to improved
performance.
• To introduce controller design methods that accommodate process uncertainty.
Prerequisite Reading
Chapter 3, “One-Degree of Freedom Internal Model Control”
Chapter 4, “Two-Degree of Freedom Internal Model Control”
Chapter 5, “MSF Implementations of IMC Systems”
Chapter 6, “PI and PID Controller Parameters from IMC Design”
Chapter 7, “Tuning and Synthesis of 1DF IMC Controllers for Uncertain Processes”
Chapter 8, “Tuning and Synthesis of 2DF Control Systems”
10.1 INTRODUCTION
Cascade control can improve control system performance over single-loop control whenever
either: (1) Disturbances affect a measurable intermediate or secondary process output that
directly affects the primary process output that we wish to control; or (2) the gain of the
secondary process, including the actuator, is nonlinear. In the first case, a cascade control
system can limit the effect of the disturbances entering the secondary variable on the
primary output. In the second case, a cascade control system can limit the effect of actuator
or secondary process gain variations on the control system performance. Such gain
variations usually arise from changes in operating point due to setpoint changes or sustained
disturbances.
A typical candidate for cascade control is the shell and tube heat exchanger of
Figure 10.1.
