比值控制系统是一种工业过程控制方法，主要用于实现两种或多种物料之间特定比例关系的自动控制。其核心特点是通过调节输入信号使相关参数（如流量、浓度等）保持预定的比例，以确保工艺过程的稳定性和产品质量。

一、基本定义

比值控制系统通过控制器使 从动参数与 主参数保持固定比例关系。例如，在化工生产中，可能需要将反应物A的流量与产物B的流量维持1:2的比例。这种控制方式广泛应用于化工、炼油、制药等领域。

二、核心组成

主物料（主动量/主流量）

在比例关系中起主导作用的物料，其流量或浓度作为控制基准（如F1）。

从物料（副流量）

需根据主物料变化动态调整的物料，其流量或浓度按比例变化（如F2）。

比值系数（K）

表示主物料与从物料的比例关系，通常通过公式 K=F2/F1 计算。

三、分类与特点

开环比值控制系统

最简单的开环控制结构，仅根据当前比例关系进行调节，不考虑前馈或反馈信号。

闭环比值控制系统

包含前馈和反馈环节，可实时调整控制策略以应对工艺变化，具有更高的稳定性。

串级和组合系统

结合串联或并联控制结构，适用于复杂工艺过程。

优势

- 比例控制精度高，可减少物料浪费和能源消耗；

- 仪表体积小、维护方便。

四、应用场景

化工行业：

如酸碱中和反应中酸与碱的流量控制；

炼油工艺：原油蒸馏过程中各馏分的比例调节；

食品加工：配料比例控制（如糖浆与面粉的混合）。

五、典型公式与关系

基本关系式：F2=K×F1（主从物料流量关系）；

动态调整：当主物料流量变化时，从物料流量需按比例调整以维持K值稳定。

通过以上分析可知，比值控制系统通过精确调节物料比例，确保工艺过程的稳定性和高效性，是现代工业自动化中不可或缺的控制策略。