均匀控制系统经常采用3种结构形式。

1.简单均匀控制系统

简单均匀控制系统与单回路定值控制系统的结构和所用的仪表完全是一样的，但由于它们的控制目的不同，因此对控制的动态过程要求不同，在控制器的参数整定上也不同。简单均匀控制系统的控制器整定时，比例作用和积分作用均不能太强，要求有较大的比例带和较长的积分时间，通常比例带要大于100%，以较弱的控制作用达到均匀控制的目的。

图9-15为简单均匀控制系统的结构形式。简单均匀控制系统结构简单，投运方便，成本低。但是，当前后设备的压力变化较大时，尽管控制阀的开度不变，输出流量也会发生相应的变化，所以只适用于扰动不大、要求不高的场合。此外，在液位对象的自衡能力较强时，均匀控制的效果较差。

2.串级均匀控制系统

串级均匀控制系统与一般的串级控制系统在结构上是一致的，其副回路的作用也与串级控制系统的副回路相同，可以有效克服扰动的影响。

串级均匀控制方案能克服较大的扰动，适用于系统前后压力波动较大的场合。图9-16为串级均匀控制系统的结构形式。

图9-15　简单均匀控制系统的结构形式

图9-16　串级均匀控制系统的结构形式(www.daowen.com)

3.双冲量均匀控制系统

“冲量”本来的含义是短暂作用的信号或参数，这里引申为连续的信号或参数。双冲量均匀控制就是用1个控制器，以综合2个测量信号（液位和流量）为被控变量的系统。图9-17为双冲量均匀控制系统的原理图及方框图，它以塔釜液位与采出流量2个信号之差为被控变量（如流量为进料时，则为两信号之和），通过控制，使液位和流量2个参数均匀缓慢地变化。

假设采用电动仪表构成系统，则电动加法器在稳定状态下的输出为

式中：I0、I L、I F、I S分别表示加法器的输出、液位变送器的输出、流量变送器的输出和恒流源的输出。

图9-17　双冲量均匀控制系统

（a）原理图；（b）方框图

在工况稳定的情况下，I L与I F符号相反，互相抵消，为此，通过调整I S值，使加法器的输出等于控制器的设定值。当受到扰动时，若液位升高，则加法器的输出I0也增加，控制器感受到偏差信号进行控制，发出信号去开大控制阀，于是流量开始增加。与此同时，液位从某一瞬间开始逐渐下降，当液位和流量变送器的输出逐渐接近到某一数值时，加法器的输出重新恢复到控制器的设定值，系统逐渐趋于稳定，控制阀停留在新的开度上，液位的平衡数值比原来有所提高，流量的平衡数值也比原来有所增加，从而达到了均匀控制的目的。

双冲量均匀控制系统与串级均匀控制系统相比，是用一个加法器取代了其中的主控制器，而从结构上看，它相当于以2个信号的综合值（相加或者相减）为被控变量的单回路控制系统，参数整定可按简单均匀控制系统来考虑。因此，双冲量均匀控制系统既具有简单均匀控制系统的参数整定方便的特点，同时由于加法器综合考虑液位和流量两信号变化的情况，故又有串级均匀控制系统的优点。