什么是流量控制系统?

[拼音]：liuliang kongzhi xitong

[外文]：flow control systems

以流量作为被控制量的反馈控制系统。流量是单位时间内通过管道的流体量。流量控制系统是一类重要的工业控制系统，广泛应用于各种工业部门。例如在化工、石油、钢铁、轻工等生产过程中，都要求对流量进行控制。流量控制系统由流量计、调节器和流量调节装置组成（见图）。流量计（见流量传感器）用来测量被控流量，并把它变换成可直接与给定量比较的物理量（一般是电压）。当流量计的输出与给定量之间存在偏差时，调节器对偏差信号进行处理并输送给流量调节装置。流量调节装置据此调节阀门的开启程度，以改变管道中的流量，使之趋于期望值并保持在期望值附近。流量调节装置依流体的传输方式不同有多种形式。

流量控制系统有四个主要特点：

（1）流量计和流量调节装置中不包含影响调节过程快速性的大滞后效应和大惯性特性，所以系统响应快，通频带宽。

（2）系统中普遍存在外扰，如负载流量的波动和泵的脉动造成的压力脉动等。

（3）为增加系统的稳定程度和抗外扰能力，在流量控制系统中不采用微分控制规律，多采用以积分为主的PI调节，并在保证调节精度和快速性的前提下尽可能地缩小系统的通频带宽（见PID调节器）。

（4）同一管道系统的各个流量控制系统之间往往存在相互影响，因而会使整个流量控制系统的性能变坏。为了避免这种情况，有三种解决办法：一是把同一管道系统的几个流量控制系统作为一个整体，按多变量系统的设计原则来确定整个系统的调节规律，以保证系统的稳定性和其他控制性能；二是采用解耦方法（见解耦控制问题）来消除相互影响；三是使各个流量控制系统具有不同的通频带，以减小各个流量控制系统之间的相互影响。