1、精彩文檔熱工控制系統課程設計某直流鍋爐給水控制系統設計二00年十二月目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第部分多容對象動態特性的求取2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第二部分單回路系統參數整定4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 、廣義頻率特性法參數整定5 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 二、臨界比例帶法確定調節器參數6 HYPERLINK l bookmark6

2、5 o Current Document 三、比例、積分、微分調節器的作用9 HYPERLINK l bookmark67 o Current Document 第三部分串級控制系統參數整定10 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 、主蒸汽溫度串級控制系統參數整定10 HYPERLINK l bookmark77 o Current Document 二、給水串級控制系統參數整定13 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 三、燃燒控制系統參數整定15第四部分某電廠熱工系統圖分析16參考文獻：19第一部

3、分多容對象動態特性的求取選取某主汽溫對象特定負荷下導前區和惰性區對象動態特性如下：導前區：1.657400s240s1惰性區：1.20210734579485s72772769608s6306948665s518877531s4696587s315422s2189s1對于上述特定負荷下主汽溫導前區和惰性區對象傳遞函數，可以用兩點法求上述主汽溫對象的傳遞函數，傳遞函數形式為w(S)KTS1)n，利用Matlab求取階躍響應曲線，然后利用兩點法確定對象傳遞函數。導前區階躍響應曲線：K1.6570.4y()0.41.6570.663,t28.63710.8y()0.81.6571.326,t61.1

4、6521.075t2ttn10.52.0922，T-召20.8tt2.16n2-1.657(20.8s1)2即可根據階躍響應曲線利用兩點法確定其傳遞函數：W(s)惰性區階躍響應曲線：K1.2020.4y()0.41.2020.481,t164.710.8y()0.81.2020.962,t247.2321.075t2ttn.i0.56.99777,T-嚴27.244tt2.16n1.202(27.244s1)721即可根據階躍響應曲線利用兩點法確定其傳遞函數：W(s)第二部分單回路系統參數整定利用第一部分建立的對象傳遞函數，進行參數整定。為便于分析，可以采用第一部分建立的主汽溫對象的惰性區對象

5、(為一多容慣性環節)進行參數整定。不妨以第一部分整定確定的對象W(s)1.202為例(27.244s1)7為例進行參數整定。一、廣義頻率特性法參數整定調節器采用比例調節器，WT(s)KP,以衰減率0.75為整定指標1.2021Kp(27.244s1)71e2m0.75m0.221smwwj為閉環特征方程的根1.202KP1mwTjwT71mwT)2(wT)2；ej7tg11wTmwTK(1P7tg1mwT)2(wT)22wT1mwT1.202wT1mwTtg0.48167wT0.435求得氣0.85在matlab中進行仿真分析，實際系統效果圖形為:二、臨界比例帶法確定調節器參數由等幅振蕩法確定

6、調節器參數，對于上述n階慣性環節，可以通過計算確定系統等幅振蕩的周期和出現等幅振蕩時的比例調節器參數KP1。注意采用等幅振蕩法確定調節器參數時相當于系統衰減率山2=0系統振蕩周期為：T。通過計算確定調節器參數后，在matlab中進行仿真分析，觀看實際系統效果是否正確。對于對象W(s)1.202(27.244s1)7，計算確定Kp111.202(cos)71.7263系統結構如下圖所示：圖2-2根據等幅振蕩是比例增益和系統輸出曲線確定的，可以查表確定當系統衰減率0.75時調節器參數Kp，Ki，KD。由輸出曲線可得等幅振蕩周期為:Tk355s0-57931此時的比例帶數值為：,kKP1查表確定0.

7、75時調節器參數：P調節器0.86K-1p220.5793k與廣義頻率特性法計算所得值相當吻合，Matlab仿真圖亦如圖2T所示。PI調節器12.2k2.20.57930,7851220.85Tkk2.20.57930.85355“026I圖2-4PID調節器1.67k1.670.57931,0341.670.5Tkk1.670.57930.53550058T-D-0.250.51.670.579335545.87三、比例、積分、微分調節器的作用通過改變Kp,K,KD的大小，觀察階躍響應曲線，可知比例作用可使調節過程趨于穩定，但在單獨使用時，使被調量產生靜態偏差；積分作用能使被調量無靜態偏差，

8、但單獨使用時，會使調節過程變成振蕩甚至不穩定；微分作用能有效地減少動態偏差，但不能單獨使用。第三部分串級控制系統參數整定一、主蒸汽溫度串級控制系統參數整定本實驗以某300MW機組配套鍋爐的過熱汽溫串級控制系統為例，過熱汽溫串級控制系統的方框圖如下：/iICI-+0+WTlfs)側址空送體測歸鑾送器%執吁機構4眄何導尚“唆惰性X對證同.-I圖3-1過熱汽溫串級控制系統中主調節器采用比例積分微分GID）調節器，副調節器采用比例（P）調節器。在MATLAB軟件的Simulink工具箱中，打開一個Simulink控制系統仿真界面，根據過熱汽溫串級控制系統方框圖建立仿真組態圖如下：圖3-2按步驟整定，整

9、定參數如下：K2.02，K4.45，T220sp1P2k查表確疋參數為：Kpi1.2096P11.67kKI110.0111.670.5TkkKd10.250叭33.26351.67k在500s時加入減溫水擾動后的的變化如圖所示:二、給水串級控制系統參數整定給水串級三沖量控制系統的方框圖如下：7W圖3-6參數整定過程同主汽溫控制系統類似，在MATLAB軟件的Simulink工具箱中，打開一個Simulink控制系統仿真界面，根據方框圖建立仿真組態圖如下：圖3-7參數整定結果：主調：K1.11，Ki0.075；pI副調：K0.25p整定后圖形如下：20%的外擾動時的仿真結果為：圖3-9三、燃燒控

10、制系統參數整定只對主汽壓力參數進行整定。根據燃燒系統的組成及工作原理可知，燃燒控制系統由主蒸汽壓力控制和燃燒率控制組成串級型系統。主蒸汽壓力控制回路可看做系統的主回路，燃燒率控制可視作系統的內回路。主蒸汽壓力調節回路的整定應在燃燒率調節回路投入自動之后運行，燃燒率調節回路可看作主蒸汽壓力調節回路中的一個環節，則主汽壓力參數整定就為一個單回路參數整定。等效框圖為：0.012其中w(s)/、八屮0130s)s在MATLAB中根據方框圖建立仿真組態圖如下:圖3-11參數整定結果:Kp1.2821，KI0.0067pI整定后圖形如下:第四部分某電廠熱工系統圖分析某直流鍋爐給水控制系統SAMA圖簡化:水冷壁出口集箱溫度中間點溫度作為水煤比的標/志，應控制其穩定中間點過熱度分離器儲水罐飽和溫度4（k）圖4-1中間點過熱度鍋爐減溫水流量圖4-2噴水比例校正后總燃料量圖4-3水煤比圖4-5水冷壁出口集箱溫度設定水冷壁出口集箱溫度設定值選擇后水冷壁出集箱溫度減去減溫水后的給水量j*（k）給水