왜 유량 제어의 지연이 크게 나타나는지, 그래서 유량-위치 병렬 제어가 필요한 것인가?
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액위 제어에는 액위-유량 순차 제어가 사용되는데, 그 이유는 단일 회로 제어의 지연이 매우 크기 때문입니다. 이러한 지연은 어떻게 이해해야 할까요? 유체가 장비 안으로 들어오기만 하면 액위가 변하지 않나요?유량이 0이 되면 액위도 즉시 변화가 멈추는데, 왜 지연이 생기는 걸까요?
유위 제어의 경우는 물탱크나 다른 용적형 장비를 사용해야 합니다. 물탱크의 수학적 모델에 대해서는 대학교의 자동제어 관련 교재에서 풀어본 적이 있는데, 단일 용량의 물탱크의 경우 1차 미분항과 지연항으로 표현됩니다. 따라서 제어 대상 자체가 지연 특성을 가진 객체입니다. 단일 회로 제어의 경우에는 지연항의 영향을 없앨 수 없지만, 계단식 제어의 보조 회로(즉, 유량 회로)는 조절 밸브에 가까이 위치하기 때문에 순수 지연 시간이 짧아져서, 주 제어 변수에 미치는 지연의 영향을 줄일 수 있습니다. 제가 기억하는 것은 이 정도뿐이에요. 구체적인 설명은 과정서에 있는 순차 제어에 대한 분석을 참고하시면 됩니다!:P
액위와 유량의 계단식 제어에는 두 가지가 있습니다. 하나는 원료의 액위와 출구의 액위를 제어하는 방식이고, 다른 하나는 출구의 액위 제어와 출구의 유량을 제어하는 방식입니다(원료를 이용해 액위를 제어하는 경우는 드물어서 고려하지 않습니다). 출력 액체 제어와 출력 유량 제어는 일반적으로 지연 문제를 해결하기 위한 것이 아니라, 출력 유량을 안정시키기 위한 것입니다. 이는 단순한 액면 제어로 인해 출력 유량(후단 장비의 유량)에 큰 변동이 생기는 것을 방지하기 위함입니다. 이 경우에는 액면이 상당히 크게 변동하도록 허용해야 합니다. 입구 유량(불가제어)과 출구 액위의 순차 제어는 액체 제어 지연 문제를 해결하기 위한 것으로, 액면을 안정시키는 것을 주목적으로 하며 출구 유량의 큰 변동을 허용합니다.
지연이 아니라, 용기의 직경이 크고 시간 상수가 크기 때문입니다. 또한 유량이 주요 간섭 요인일 경우, 액위의 안정성을 높이기 위해 액위와 유량을 서로 연동시켜야 합니다.
지연되는 원인은 여러 가지가 있는데, 그중 하나가 설계에 문제가 있는 것입니다. 예를 들어, 이런 유량 제어 방식의 경우, 용기의 용량은 크지만 공급 밸브나 배출 밸브의 직경이 작으면, 밸브가 완전히 열리거나 닫혀 있을 때 유량의 변화도 매우 느려집니다
1. 장비에 유량이 들어오기만 하면 액위가 변하는 것이 아닌가요?——안정적인 유입과 안정적인 유출을 통해 균형점을 찾으면, 액면의 높이는 변하지 않습니다. 2. 유량이 0이 되면, 액위도 즉시 변화를 멈춥니다.——공급량이 갑자기 0이 되면, 배출 밸브가 제때 닫히지 못하기 때문에 이때 유위는 변화를 멈추는 대신 빠르게 하강합니다.