自动控制理论 第三章 控制系统的时域分析 3.8 控制系统的稳定性(12)

在有些情况下，比值控制系统中两种物料的比值不是一个常数，而是随某种参数变化。按其变化规律设计的比值计算器（或称比值控制器），可以提供变化的比值。这种比值控制方式称为变比值控制。

4.其他控制系统

在过程控制中，还会应用到另外一些控制系统，如分程控制，选择控制等。

分程控制系统的原理结构图见图5.52。分程控制系统只有一个被控变量，一个测量参数。控制信号被划分成若干区段，每一区段有对应的执行机构，可以按不同的条件对被控对象的输出加以控制。在化工、能源工程中都可见到分程控制的例子。

图5.52 分程控制系统图5.53 选择性控制系统

图5.53是选择性控制的原理图。选择性控制系统的特点是系统中有一个选择器，可以对来自不同控制器或来自不同变送器的信号进行选择，以使系统在不同条件下按不同方式运行。

　　在工业生产过程中，遇到生产异常情况，常采用紧急停车的手段，防止事故发生。这就是系统的硬限控制。这种方式有时是不必要的，会对生产和企业的经济效益产生较大的影响。选择性控制则可在一定条件下适应这种情况。当生产异常时，另一个控制系统取代正常系统，降低要求、维持生产，并保证有关参数不越限，待生产恢复正常后，再通过选择器使正常的控制器恢复工作。这种控制方式是对生产过程的一种软保护。称为软限控制。具有这种功能的选择性控制系统称为取代控制系统或超驰控制系统。超驰控制仅是选择性控制的一种应用。

本节讨论了简单控制系统和几种过程控制中常用的复杂控制系统。这些控制系统基本上都是按PID控制规律工作的，称为常规控制方式。

现在，生产过程的新技术、新工艺以及新型的生产设备都对自动控制提出了更高的要求。在新的控制理论指导下的许多高级、先进的控制方式正在逐步获得应用。例如最优控制系统，自适应控制系统，预测控制系统，智能控制系统等。但PID控制已被证明是一种简单，有效的控制方式，在过程控制中仍起主流作用。适应先进控制方式的PID控制企业在不断地涌现，有些已经有比较成熟的产品，如智能化自整定PID控制器等。先进的控制方式在过程控制中完全取代PID控制，在理论和技术上都需要继续探索。与此同时，实现过程控制各种控制方式的硬件设备--自动化仪表，早已进入计算机时代。新型的自动化仪表产品层出不穷。以计算机为核心的自动控制系统产品，从原理、功能、甚至外观形状，都突破了 统仪表的概念，以至于出现了以软件为基础的“虚拟”仪表。先进的硬件设备为先进的控制方式在过程控制中的应用提供了有力的支持。下面将介绍几种先进的计算机控制系统。