北华大学毕业设计（论文）
图5.8 前馈—串级副环调节输出曲线图
图5.9 前馈—串级主环初步整定输出图
上图中Kp=40，Ki=2。由图所知调节时间长，稳定性差。减小Ki值可以改变性能。图5.10是调节后的输出曲线图。
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图5.10 前馈—串级系统输出图
图5.10中的主PID参数为：Kp=40，Ki=0.01。
图5.11 前馈—串级加入干扰调节输出图
前馈—串级系统的控制输出曲线图如图5.11所示；在150S时加入与串级相同干扰（10）分析得：系统干扰明显减小，虽然有一定误差，但是误差在可允许的范围内。
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图5.12 串级与前馈—串级比较图
图中白色曲线为前馈—串级的曲线。相比串级系统而言，前馈—串级系统对于干扰调节动态响应过程短，比较平稳，稳定性好，快速性好。所以前馈—串级更适合于此系统的控制。
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结 论
该课题中运用两种系统有效地解决了对象等效纯滞后时间很长的问题，能及时检测到系统中可能引起被控制量发生变化的许多因素并加以控制。
本设计运用了串级控制和前馈—串级控制系统，实践表明串级控制技术是改善自动控制系统调节品质的有效方法之一，精馏塔精馏段温度控制问题是一个典型的时间大滞后问题，温度串级控制技术应用，有效地抑制惯性、迟延性的影响，并且鲁棒性强的特点，改善了控制系统的调节品质，该系统把主要的扰动包含在副控回路中，通过副控回路的调节作用，在扰动影响到主控回路被调参数之前，大大地削弱了扰动作用的影响，该系统还采用了一个测量中间变量，作为副控回路的被调参数。
前馈—串级系统拥有串级系统的一切优点，且在串级的基础上加入了前馈系统，更加有效地抑制了惯性性和滞后性。尤其是对系统滞后有很大的改善，这种控制方法在热处理，化工，机械加工，金属冶炼等行业中也具有广泛的用途和推广价值。
在本设计中通过建模的方法得到了系统的数字模型（传递函数），通过对系统的仿真加以验证了串级系统与前馈—串级的区别。前馈—串级对干扰的调节性能更好。在同样的干扰下前馈—串级明显优于串级系统。
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参 考 文 献
[1]张建民主编．自动控制原理[M]．北京：高等教育出版社，2010．6．20-35． [2]薛美盛，祁飞,．精馏塔控制与节能优化研究综述[J].化工自动化及仪表，2006，33(6)：1-6．
[3]周国雄．精馏过程提馏段温度的前馈和免疫PID—P串级控制研究[J]．电子技术应用，2010，36(1)．
[4]李国勇，李虹．自动控制原理[M]．北京：电子工业出版社，2010：47-58． [5]刘君华，申中如，郭福田．现代测试技术与系统集成[M]．北京：电子工业出版社，2010：36-54．
[6]黄步余．分散控制系统在工业过程中的应用[M]．北京：中国石化出版社，2009：25-35．
[7]王树楹．现代添料塔技术指南[M]．北京：中国石化出版社，2011：65-66． [8]李作政．乙烯生产与管理[M]．北京：中国石油化工出版社，2010：8-10． [9]玉松汉．乙烯装置技术[M]．北京：中国石化出版，2009：25-27． [10]刘玉东．乙烯生产工[M]．北京：化学工业出版社，2005：36-39．
[11]张武，王殿舒．脱丁烷塔控制分析与参数优化[J]．新疆石油科技，2009(4)：1-8． [12]刘成军.脱丁烷塔压力热旁路控制系统的改造[J]．炼油技术与工程，2011(5)：1-8． [13]范文雪．精馏塔动态数学模型的建立、仿真及控制的研究[D]．北京化工大学硕士论文，2005，67－74．
[14]俞金寿，蒋慰孙．过程控制工程[M]．北京：电子工业出版社，2007：13-14、77-78、106-107．
[15]汪文强．改造FCC装置的脱丁烷塔[J].石化译文．2011(1)：2-5.
[16]张素香,侯立山．脱丁烷塔釜热油泵机械密封泄漏分析及改造[J]．化工机械，2009(2)：1-6.
[17]陈福勇．提高轻烃回收装置液化石油气回收率的方案选择及其效果[J]．齐鲁石油化工，2008(2)：3-5.
[18]邓雪琴,王丽．混烃脱丁烷塔的模拟核算研究[J]．吐哈油气，2011(3)：1-8． [19]刘福学．精馏塔的研究与应用[J]．中国石油和化工标准与质量，2011．132-133． [20]Allen-Bradley,1771-IBN DC(10-30V) Input Module Installation Instructions Cat.No．1771-IBN Series C 2010．8．
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致 谢
经过几个月的查资料、整理材料、写作论文，今天终于可以顺利的完成论文的最后的谢辞了，时光匆匆飞逝，四年多的努力与付出，随着论文的完成，终于让我在大学的生活得以划下完美的句号。
论文得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢的是我的指导老师—老师，因为论文是在老师的悉心指导下完成的。老师指引我的论文的写作的方向和架构，并对本论文初稿进行逐字批阅，指正出其中误谬之处，使我有了思考的方向，她的循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，她的严谨细致、一丝不苟的作风，将一直是我工作、学习中的榜样。老师要指导很多同学的论文，加上本来就有的教学任务，工作量之大可想而知，但在一次次的问题解答中，精确到每一个字的批改给了我深刻的印象，使我在论文之外明白了做学问所应有的态度。
论文的顺利完成，也离不开其它各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中，各位老师、同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见，在他们的帮助下，论文得以不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个论文。另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。
在论文的写作过程中也学到了做任何事情所要有的态度和心态，首先我明白了做学问要一丝不苟，对于出现的任何问题和偏差都不要轻视，要通过正确的途径去解决，在做事情的过程中要有耐心和毅力，不要一遇到困难就打退堂鼓，只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。在工作中要学会与人合作的态度，认真听取别人的意见，这样做起事情来就可以事半功倍。总之，此次论文的写作过程，我收获了很多。此次论文的完成既为大学四年划上了一个完美的句号，也为将来的人生之路做好了一个很好的铺垫。
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