隨著科學技術的迅猛發展，人們不但對自動控制系統的控制精度、回響速度、·系統的穩定性和適應能力的要求越來越高，而且在現時工業生產過程中還必須考慮其他很多因素，比如經濟指標、工藝指標等等。兩重控制系統，控制方法簡單，主副控制器針對不同迴路協調控制，使系統既具有良好動態性能，又滿足不同的經濟工藝指標，在現代工業控制過程中取得了越來越廣泛的套用。
基本介紹
- 中文名：兩重控制系統
- 外文名：double control system
- 分類：計算機 自動化
- 又稱：雙重控制系統
- 特點：兩個控制器
- 舉例：蒸汽減壓兩重控制系統
定義,舉例,優勢,性能,動態特點,參數整定,實施問題,主副操作變數的選擇,主副控制器的選擇,作用方式的選擇,投運和參數整定,關聯,
定義
一個被控變數採用兩個操縱變數進行控制的控制系統稱為兩重控制系統，又稱為雙層控制系統。這類控制系統採用不止一個控制器，其中，一個控制器輸出作為另一個控制器的測量信號。
系統操縱變數的選擇是從操作最佳化的要求綜合考慮的。它既要考慮工藝的合理和經濟，又要考慮控制性能的快速性。而這兩者又常常在一個生產過程中同時存在。兩重控制系統就是綜合這些操縱變數的各自優點，克服各自的弱點進行最佳化控制。
舉例
蒸汽減壓兩重控制系統的結構圖如下，其中VPC是指閥位控制器，PC是低壓側壓力控制器。
正常工況下，大量蒸汽通過透平減壓，既回收了能量又達到減壓目的。控制閥
開度處於具有快速回響條件下的儘可能小開度。當蒸汽量變化時，在PC偏差開始階段，主要通過動態回響快速的操縱變數來迅速消除偏差，同時，通過VPC逐漸改變控制閥
開度，是控制閥
的開度平緩回復到原來開度。因此，兩重控制系統既能迅速消除偏差，又能最終回復到較好的靜態性能指標。
兩重控制系統框圖如下：
優勢
1、由於雙迴路的存在，增加了開環零點，改善了控制品質，提高了系統穩定性。
2、系統工作頻率得到了提高。
3、動靜結合，快慢結合。
性能
動態特點
調節過程可以分為兩個階段所示。第一階段，當系統負荷發生階躍變化(設增加)，則被控制量減小，此時主控制器發揮快速調節作用，使被控制量迅速恢復到設定值；同時，副控制器輸出也逐漸增加，當被控制量壓力恢復到設定值時，系統進入第二階段的調節。這一階段被控制量基本穩定在設定值上(或波動很小)，但主控制器和副控制器的調節作用仍然進行，副控制器輸出閥位繼續增加．主控制器輸出閥位逐漸減小，最終閥
重新回到設定閥位，這一階段主要是通過主、副控制器的調節，重新分配了通過兩個閥的蒸汽能量。至此，整個調節過程結束。
參數整定
可以把兩重控制系統視為兩個彼此之間有聯繫的單迴路系統來整定。系統整定可分兩步進行：第一步是在副控制器處於手動情況下，按照單迴路系統整定方法整定主控制器的參數；雖然主、副控制器以及慢對象形式上構成串級控制結構，但整定副控制器參數時，應以第二調節階段時，主、副控制器的輸出平穩變化為目的。因此，可採用寬比例度和大積分時間，甚至可採用純積分作用。．
實施問題
主副操作變數的選擇
符合工藝要求的慢回響對象通常作為兩重控制系統的副對象，因此從提高系統動態回響角度出發，對兩重控制系統的主操縱變數常選用回響快的變數。
主副控制器的選擇
組成兩重控制系統的主副控制器均起定值控制作用。為了消除余差，主副控制器均應選用具有積分作用的控制器，並且不加入微分系統。
因主對象常選用具有快回響的操縱變數，所以不必加入微分作用。只有當快對象的時間常數也較大時，主控制器才適當加入微分作用。對於副控制器，由於是起緩慢的控制作用，所以也可採用純積分的控制器。
作用方式的選擇
一般先依工藝條件確定主副控制閥的套用形式。然後，根據快回響迴路確定主控制器的作用方式。最後，根據慢回響迴路確定副控制器的作用方式。
投運和參數整定
兩重控制系統在手自動切換時，應該無擾動切換。投運方式是先主後副，即先使快回響對象切入自動，然後再切入慢回響對象。
兩重控制系統的主控制器參數與快回響控制時的參數相類似，而副控制器參數選用寬比例度和大積分時間，甚至可採用純積分套用。
關聯
兩重控制系統是一個包含兩個迴路的相關聯的系統，但由於該系統兩個等效時間常熟相差很大，因此之間動態耦合很弱。在討論和設計時，均可以看作是兩個簡單但有弱耦合的系統。
