超驰控制与比值控制详解：从概念到系统设计

"超驰控制概念-比值控制与选择控制系统" 超驰控制是一种自动控制系统，它主要用于在工业生产过程中确保关键变量保持在安全或优化的范围内。这种控制策略涉及两个主要的被控变量：一个常规被控变量，通常需要维持在设定值；另一个是区间约束变量，该变量在正常情况下不受控制，但当其超出允许范围时，系统会自动介入以防止潜在的事故。超驰控制系统的操纵变量只有一个，因此，系统必须根据实际工况选择合适的被控变量进行调节。 比值控制是超驰控制的一个重要组成部分，它主要应用于处理两个或更多相互关联的流量控制问题。例如，在溶液配制过程中，若需要维持特定浓度的溶液，可以通过调整输入物料的流量比来达到目标。比值控制的目标是使两个或更多流量之间的比例（即比值）保持恒定。在这个例子中，假设需要将30%的NaOH溶液与水混合得到6%至8%的NaOH溶液，可以通过调整水的流量与NaOH流量的比例来实现。 比值控制方案有多种，常见的包括单闭环比值控制系统和双闭环比值控制系统。在单闭环比值控制系统中，只有一个回路用于调整流量比，而在双闭环比值控制系统中，有两个独立的回路分别控制两个流量。比值器是比值控制的核心组件，它的设定值决定了流量之间的比例。对于线性对象，比值器的输入输出关系通常是线性的；而对于非线性对象，则可能需要更复杂的转换函数。 在DDZIII型仪表中，比值器的设定可能涉及到非线性校正，以适应流量变送环节的特性。通过比值器的设置，可以确保即使主流量（QB）发生变化，可控流量（QA）也能相应调整，以维持设定的比值（KAB），从而保持系统的稳定运行。 比值控制通常与前馈控制结合使用，以提高系统的响应速度和控制精度。前馈控制基于预测未来扰动的影响来提前调整控制信号，但单独使用前馈控制可能会因为忽略系统内部动态特性而导致控制不稳定。因此，前馈控制通常与反馈控制（如PID控制器）结合，形成复合控制策略，以实现更优的控制效果。 超驰控制和比值控制是自动化领域的关键概念，它们在处理复杂工况下的控制问题时发挥着重要作用。通过理解并熟练应用这些控制策略，可以有效地维持生产过程的安全性和效率。