比值控制

关于比值控制的例子
1. 你知道做蛋糕时怎么控制糖和面粉的比值吗？这就像是一场甜蜜的冒险！比如说我们做一个巧克力蛋糕，那巧克力和面粉可不能随便放呀，得有个合适的比例。

不然放太多巧克力，那蛋糕可能就过于甜腻；放太少呢，又没了那浓郁的巧克力味。

就像跳舞一样，节奏要把握好才行！
2. 哎呀，想想装修房子时涂料和水的比值也很重要呢！这不就跟调颜料似的嘛。

如果水加太多，那涂料刷上去可能遮盖力就不够；水太少呢，又不好刷均匀。

这可不能马虎，就像给房子穿上一件合适的衣服，得精心搭配呀！你说是不是？
3. 咱平时喝的鸡尾酒，调制时各种酒的比值简直太关键啦！那简直就是一个神奇的魔法。

就好比说调制一杯莫吉托，朗姆酒和苏打水的比例要是不对，味道可就差了老远。

这就如同搭积木，一块放错地方可能整个就歪啦！这多有意思呀！
4. 嘿，你瞧汽车里的燃油和空气的比值重要不？这就像人的呼吸一样。

如果比值不合适，车子可能跑不起来或者费油得很呢。

这就好像跑步，呼吸节奏乱了，还怎么跑得好呢？你说气人不气人！
5. 做面包时酵母和面粉的比值也不容忽视呀！这就好像一场小小的战役。

酵母多了，面包可能发得太过；少了呢，又发不起来。

这和打仗安排兵力一样，得恰到好处才能胜利呀！这是不是挺神奇的？
6. 想想花园里肥料和土壤的比值，那可决定了花花草草的生长呢！多像给植物们准备美食呀。

肥料太多可能会把植物“烧”坏，太少又不够营养。

这就好比给孩子喂饭，多了少了都不行，得刚刚好呢！真的是太重要啦！
结论：比值控制在生活中真是无处不在呀，不管是做美食、装修还是其他方面，都得用心去把握好比例，才能有理想的效果呀！。

§6比值控制基本要求：《过程控制工程》背景：生产中有要求两种或多种物料流量成一定比例典型：燃烧过程，燃料和空气成比例能充分燃烧。

若（1）空气不充分，浪费燃料，污染大气；（2）空气过多，燃烧效率？降低温度？影响产品质量主物料/主动量：处于主导地位的物料从物料/从动量：按主物料进行配比，跟随主物料变化而变化例：燃烧过程：燃料主动量，空气跟随燃料变化，从动量因物料多是流量，因此也称主流量和副流量 比值21q q k比值控制：从动量随主动量按一定比例关系变化，为随动控制常见的几种比值控制系统的组成、设计及应用一．常用比值控制方案1．单闭环比值控制（缺方框图）主动量经比值器W c1(s)作为Q 2?(W c2)的给定值，接比值k 跟随Q 1变化。

当Q 1不变，Q 2受到的扰动通过Q 2的闭合回路进行定值控制，Q 1 Q 2在原始数值上保持不变，且保证Q 2和Q 1还是成比例。

当Q 1受扰动，相当于Q 2的设定值改变，但闭环回路将使Q 2跟随设定值的变化，Q 1 Q 2在新流量数据保持不变，使Q 2和Q 1还是保持比例。

当Q 1 Q 2同时受扰动。

总之，保持Q 2/ Q 1=k 不变示例：包含比值控制的炉温控制系统。

（缺方框图）2．双闭环比值控制单闭环比值中主动量q1，不受控制，易受干扰，所以采用双闭环比值控制。

（缺方框图）主动量控制（单）回路是一个定值控制：克服主动量扰动，实现定值控制。

从动量单回路是一个随动控制：克服从动量扰动，实现随动控制。

特点：主、从动量均比较稳定。

两个控制回路通过比值器发生联系，除去比值器，两个独立单回路控制可实现静态比值关系。

示例：双闭环比值控制的主动量回路作为炉温串级控制的一部分：串级：主变量是炉温，副变量是燃料流量该系统：实现炉温控制，保证空燃比。

（缺图）3．变比值控制背景：当要求两种物料流量的比值随第三个参数需要变化，《过程控制系统》一．基本概念背景：工艺上有要求两种或两种以上的物料流量保持一定比例。

比值控制系统的工作原理
比值控制系统是一种基于偏差量和比例常数的控制系统。

其工作原理如下：
1. 比例控制：比值控制系统根据输入偏差量和比例常数，计算出输出信号。

比例控制的原理是通过将错误信号和一个固定的乘法因子相乘来产生输出信号。

这个因子就是比例常数，用于调整输出与输入之间的比例关系。

2. 反馈环路：比值控制系统通常采用反馈环路来实现。

它将输出信号与期望输出值进行比较，通过反馈回路将差异信号传递回控制器。

控制器根据差异信号调整输出信号，使其接近期望输出值。

这样，控制系统就能够实时地校正偏差，并不断调整输出信号以实现稳定的控制。

3. 闭环控制：比值控制系统通过闭环控制来实现。

它不仅考虑输入和输出之间的比例关系，还根据反馈信号对输出信号进行调整。

这种控制方式能够根据实际情况动态地调整输出信号，提高控制的准确性和稳定性。

总体而言，比值控制系统的工作原理是通过比例调节和反馈控制来实现对输出信号的调整和校正。

它能够实时地根据反馈信号对输出信号进行调整，达到期望的控制效果。

比值控制系统的种类
比值控制系统根据其结构和特性可以分为不同的种类。

以下是比值控制系统的一些常见种类：
1. 开环比值控制系统：在这种系统中，主动量的比例关系是通过预设的参数直接调节的，没有反馈机制。

这种控制系统比较简单，但对于外界干扰很敏感。

2. 单闭环比值控制系统：这种系统中，主动量的比例关系是通过一个反馈回路进行调节的。

反馈机制可以根据实际输出与期望输出之间的差异来调整主动量，以保持比例关系。

3. 双闭环比值控制系统：这种系统在单闭环比值控制系统的基础上增加了一个内环控制回路。

这个内环可以进一步调整主动量，使其更准确地维持比例关系。

4. 变比值控制系统：这种系统中，比例关系不是固定的，而是可变的。

根据特定条件或需求，系统可以自动调整比例关系来满足要求。

5. 串级比值控制系统：这种系统中，多个比值控制系统按一定次序串联连接，形成一个层级关系。

每个控制环节都负责维持其管理的比例关系，最终实现整体的比值控制。

6. 比值控制组合的系统：这种系统结合了多种比值控制技术和方法，根据具体需求和复杂性进行组合，以实现更精确的比值控制效果。

比值控制系统问题的提出：在工业生产过程中，要求两种或多种物料流量成一定比例关系，要求严格控制比例。

最常见的是燃烧过程，燃料与空气要保持一定的比例关系，才能满足生产和环保的要求：造纸过程中，浓纸浆与水要以一定的比例混合，才能制造出合格的纸浆；许多化学反应的诸个进料要保持一定的比例。

例如：1、氨合成生产过程：3H2+1N2=2NH3要求H2和N2完全按照3：1进料。

2、造纸过程中，对纸浆浓度有要求，进料浓纸浆和水的进料就要满足一定比例。

如果有三个进料，对三个进料之间需要满足一定比例关系。

而我们之前学习的控制系统的控制达不到这样的控制要求。

因此就要用到一个新的控制————比值控制系统基本概念：1.比值控制系统（流量比值控制系统）：实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统。

2.主物料或主动量：在保持比例关系的两种物料中处于主导地位的物料，称为主物料；表征主物料的参数，称为主动量（主流量），用F1表示。

3.从物料或从动量：按照主物料进行配比，在控制过程中跟随主物料变化而变化的物料，称为从物料；表征从物料特性的参数，称为从动量（副流量），用F2表示。

4.有些场合，用不可控物料为主物料，用改变可控物料即从物料来实现比值关系。

5. 比值控制系统就是要实现从动量与主动量成一定的比值关系:K= F2/ F1 F2—为从动量A ， F1—为主动量B （从动量/主动量=K 常数）在比值控制系统中，从动量是跟随主动量变化的物料流量，因此，比值控制系统实际上是一种随动控制系统。

比值控制系统的类型开环比值控制系统单闭环比值控制系统双闭环比值控制系统变比值比值控制系统（串级比值控制系统）开环比值控制系统开环比值控制系统是最简单的比值控制系统，同时也是一个开环控制系统。

随着F1的变化，F2跟着变化，满足F2=KF1的要求（阀门开度与F1之间成一定的比例关系。

（图P162 图5.1）开环比值控制缺点1.当F2因管线两端压力波动而发生变化时，系统不起控制作用，即：F2本身无抗干扰能力。

1 概述1.1 比值控制系统设计目的本课程的课程设计实际是自动化专业学生学习完《计算机控制技术》和《过程控制与仪表》两门课程后，进行的一次全面的综合训练，其主要目的是：1．加深学生对计算机控制技术理论知识的理解和对这些理论的实际应用能力；2．PLC可编程序控制器广泛地应用于工业生产过程的自动控制领域, 使得工业自动化程度和生产效率得到极大的提高，通过PLC应用系统的设计，提高学生对实际问题的分析和解决能力；3．培养学生根据系统要求,编制相应的控制程序,再在设备上进行调试和检验的能力, 由于整个过程相当于在工程现场完成一个小型的工程项目,这对于加深理解计算机控制技术的理论,熟练掌握可编程序控制器的使用和操作方法,加快学习梯形图语言的速度,以及建立工业控制系统概念、积累工程现场经验、培养动手能力等方面都有较大的帮助；4．培养分析问题、解决问题的独立工作能力，学会实验数据的分析与处理、编写设计说明书和技术总结报告。

1.2 比值控制系统设计原理比值控制系统是一种物料量随另一种物料量而变化的自动调节系统，根据实际生产过程的不同要求，常用的比值控制系统有定比值控制系统和变比值控制系统。

定比值控制系统有开环比值控制、单闭环比值控制系统及双闭环比值控制系统三种形式。

其共同特点都是以保持主流量Q1和副流量Q2比值一定为目的，比值计数器的参数经计算设置好后不再变动，工艺要求的实际流量比值r也就固定不变。

由于此类控制系统只考虑如何来实现两物料流量之间的比值关系，未考虑两种物料混合后最终质量是否符合工艺要求，因此从最终质量看这种定比值方案，系统是开环的。

变比值控制系统中引入了第三个参数——以反映质量指标的主参数y，和以两个流量比r为副参数所组成的串级控制系统。

实际工业生产过程中存在着除流量干扰以外的其他干扰，如温度、压力、成分等随机干扰，当这些干扰引起主参y变化时，通过主反馈回路使主控制器输出变化，以保持主参数稳定。

对于进入系统的主流量Q1受干扰变化，比值控制回路快速随动跟踪，使副流量按Q2=r Q1关系变化，以保持主参数y稳定，它起到了静态前馈作用。

比值控制的实施方案在企业的生产经营过程中，比值控制是一项非常重要的管理工具，它可以帮助企业合理分配资源，提高生产效率，降低成本，提高产品质量。

本文将介绍比值控制的实施方案，希望能够对企业管理者有所帮助。

首先，比值控制的实施需要明确目标。

企业在实施比值控制时，首先需要确定控制的目标和范围，明确控制的对象是什么，控制的范围是多大，以及达到什么样的效果。

只有明确了目标，才能有针对性地进行比值控制，否则将无法取得预期的效果。

其次，建立合理的比值控制指标体系。

比值控制需要建立科学合理的指标体系，通过对各种关键指标的监控和控制，实现资源的合理配置和利用。

企业可以根据自身的特点和发展阶段，确定适合自己的比值控制指标体系，确保指标的科学性和可操作性。

第三，加强数据采集和监控。

比值控制的实施需要大量的数据支撑，企业需要建立健全的数据采集和监控机制，及时获取各项指标的数据，并进行分析和评估。

只有在数据的基础上进行比值控制，才能做出科学的决策，避免盲目性和随意性。

第四，实施比值控制的过程中，需要注重过程管理。

过程管理是比值控制的关键，它包括对生产、运营、质量等各个环节的管理和控制。

企业需要建立健全的过程管理体系，确保每一个环节都能够按照既定的标准和要求进行操作，从而保证整个生产过程的稳定性和可控性。

最后，比值控制的实施需要注重人员培训和激励机制。

人是企业最重要的资源，他们的积极性和主动性对比值控制的实施至关重要。

因此，企业需要加强对员工的培训和教育，提高他们的专业素养和工作技能，同时建立激励机制，激发他们的工作热情和创造力。

综上所述，比值控制的实施需要明确目标、建立合理的指标体系、加强数据采集和监控、注重过程管理，以及加强人员培训和激励机制。

只有全面、系统地进行比值控制，企业才能够实现资源的最大化利用，提高生产效率，降低成本，提高产品质量，从而在激烈的市场竞争中立于不败之地。

希望本文的内容能够对企业管理者有所启发和帮助。

比值控制系统的类型及应用比值控制系统是一种常用的控制系统形式，它通过对被控对象的输入和输出进行比值运算，根据运算结果来调节控制器的输出信号，使得被控对象的输出始终保持在期望值的比值范围内。

相比于传统的比例控制系统，比值控制系统具有更高的控制精度和更强的抗干扰能力，适用于许多工业领域的控制需求。

比值控制系统的类型主要包括比例-积分（PI）控制系统、比例-积分-微分（PID）控制系统和模糊比值控制系统。

比例-积分（PI）控制系统是一种常见的比值控制系统，它通过将被控对象的输出与期望值之间的误差进行比值运算，然后乘以比例增益和积分时间，最终得到控制器的输出信号。

PI控制系统具有良好的稳定性和快速的响应速度，适用于对稳态误差要求较高的系统，如温度控制、流量控制和水位控制等。

比例-积分-微分（PID）控制系统在PI控制系统的基础上增加了微分时间，通过对误差的变化率进行比值运算，来进一步提高系统的响应速度和稳定性。

PID控制系统广泛应用于工业过程控制中，如压力控制、速度控制、位置控制和自动驾驶等。

它可以根据被控对象的动态特性来调整三个参数，以获得最佳的控制效果。

模糊比值控制系统是一种基于模糊逻辑的控制方法，它不依赖于精确的数学模型，而是根据专家经验和实际观测来建立模糊规则集，通过对输入的模糊度和输出的模糊度进行比值运算，从而实现控制目标。

模糊比值控制系统具有良好的鲁棒性和适应性，对于那些难以建模或者动态变化较大的系统，模糊比值控制系统能够有效地实现控制任务。

比值控制系统在许多领域中有着广泛的应用。

在工业自动化中，比值控制系统可以应用于温度控制、压力控制、流量控制、液位控制等过程控制领域。

比如，在温度控制领域，比值控制系统可以通过监测被控对象的实际温度和期望温度之间的比值差异，来进行控制器输出信号的调节，使得被控对象的温度始终保持在期望值的比值范围内。

在交通运输领域，比值控制系统可以应用于交通信号灯控制、车辆速度控制、智能轨道交通系统等。