Thread Content
図はここには載せません。興味がある方は原文のリンクをご覧ください:https://www.sohu.com/a/308582890_120129629?sec=wd複雑制御システムには、串列制御システム、均一制御システム、比率制御システム、分段制御システム、自動選択制御システム、フィードフォワード制御システム、および三衝動制御システムなどが含まれます。前編と中編では、それぞれ串列制御系、均一制御系、比率制御系、分段制御系、および自動選択制御系について解説しました。本稿では、フィードフォワード制御系と3衝動制御系について解説する。6)フィードフォワード制御系:フィードフォワード制御系とフィードバック制御系の違いは、外乱が発生した際、フィードバック制御系は測定値と目標値の偏差に基づいて調整を行う点である;一方、フィードフォワード制御系は、撹乱の大きさに応じて調整される。フィードバック制御系は、測定対象のパラメータに偏差が生じた後にのみ、調整器が調整パラメータを変更し、干渉が測定対象パラメータに与える影響を克服しなければならない。しかし、一部のプロセスでは遅れが生じることが多く、外乱が発生してから調整対象のパラメータが変化するまでに一定の時間がかかるため、その間は調整器は制御を行わず、外乱の影響に遅れをとってしまう。フィードフォワード制御システムを採用すると、外乱が発生した際、制御対象のパラメータがまだ変化する前に、トランスミッタがその外乱の大きさを検出し、調整器がすぐに調整を行います。この迅速かつ適切な調整により、制御対象のパラメータは外乱の影響で偏差を生じることがありません。実際のプロセス制御アプリケーションにおいては、単純なフィードフォワード制御系を用いて制御対象を調整することはほとんどなく、一般的には具体的な制御対象に応じてフィードバック制御とフィードフォワード制御を組み合わせたり、比率制御とフィードフォワード制御を組み合わせたりする方式が採用される。以下の3インパルス制御系は、フィードフォワード制御とカスケード制御回路を組み合わせた例である。7)3衝量制御システム:3衝量制御システムの最も典型的な適用例はボイラーの給水システムであり、ボイラーのドラム内の液面は蒸気負荷の増減などの要因によって変動する。蒸気負荷が突然大幅に増加すると、ドラム内の蒸気圧が瞬時に低下するため水の沸騰が激しくなり、気泡の量が急速に増加する。気泡は水の表面だけでなく水面下にも現れ、気泡の体積は水の体積の何倍もあるため、結果としてドラム内の液面が上昇する現象が生じる。このような上昇した液面はドラム内の液体量の実際の状況を示していないため、「偽液面」と呼ばれます。3衝量制御システムを導入しない場合、液面コントローラーは誤った信号を送信し、給水弁を絞ってしまう。その結果、実際の液面はさらに下がり、ドラム内の水の沸騰が激しくなり、気泡の量もさらに急激に増加する。これにより、ボイラーが爆発する危険性が生じる。三衝量制御システムとは、ボイラーのドラム内の液面制御のために考案された方式であり、給水流量パラメータと蒸気の出口流量パラメータを取り入れています。ドラム内の液面が制御対象となり、演算装置を介して給水流量サブループコントローラーの設定値として用いられ、最終的にドラム内の液面、給水流量、蒸気流量のバランスが実現されます。蒸気流量はフィードフォワード信号として給水流量のサブループ制御回路に入力され、これは実質的にフィードフォワード+カスケード制御回路である。上で説明したのは三衝量制御システムの一例に過ぎず、実際の運用では異なる工程要件に応じて様々な三衝量制御方式があり、単衝量制御や二衝量制御も存在する。必要に応じて適切な制御方式を策定する必要がある。