热工控制系统课程设计.docx

《热工控制系统课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热工控制系统课程设计.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、热工控制系统课程设计 热工控制系统课程设计题目燃烧控制系统 专业班级：能动1307 姓名：毕腾 学号： 202202400402 指导教师：建强 时间： 2022.12.302022.01.12 目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (1) 1.1、导前区 (1) 1.2、惰性区 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (3) 2.1、广义频率特性法参数整定 (3) 2.2、广义频率特性法参数整定 (5) 2.3分析不同主调节器参数对调节过程的影响 (6) 第三部分串级控制系统参数整定. (10) 3.1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 (10) 3.2 、炉膛负压控制系统 (10) 3.3

2、、系统分析 (12) 3.4有扰动仿真 (21) 第四部分万盛电厂燃烧控制系统SAMA图分析 (24) 4.1、送风控制系统SAMA图简化 (24) 4.2、燃料控制系统SAMA图简化 (25) 4.3、引风控制系统SAMA图简化 (27) 第五部分设计总结 (28) 第一部分 多容对象动态特性的求取 某主汽温对象不同负荷下导前区和惰性区对象动态如下： 导前区：1 36324815 .02 +-S S 惰性区： 1 110507812459017193431265436538806720276 .123456+S S S S S S 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数，可以用两

3、点法求上述主汽温对象的传递函数，传递函数形式为 w(s)= n TS K ) 1(+,再利用 Matlab 求取阶跃响应曲线，然后利用两点法确定对象传递函数。 1.1 导前区 利用MATLAB 搭建对象传递函数模型如图所示： 曲线放大系数K=0.815 y(t1)=0.4*0.815=0.326； t1=25.885; y(t2)=0.8*0.815=0.652； t2=55.000; 则：n=(1.075t1t2-t1+0.5) 2=2.11922 T=t1+t22.16n 18.723 则有：2 )1723.18(815 .0W(s)+=s 1.2 惰性区 利用MATLAB 搭建对象传递函

4、数模型如图所示： 曲线放大系数K=1.276 y(t1)=0.4*1.276=0.51； t1=94.66; y(t2)=0.8*1.276=1.02； t2=146.10; 则：n=(1.075t1t2-t1+0.5) 2=6.116 T=t1+t2 2.16n 18.4 则有：6 1.276 W(s)(18.41) s = + 2、单回路系统参数整定 2.1 广义频率特性法参数整定 根据) (1 0n ctg m T += n p n n m K k ) cos sin (1 0+= 采用等幅振荡法确定调节器参数时相当于m 0=0 （1） W(s)= 6 1.276 (18.41) S +

5、为对象进行参数整定 6 1 1.8561.5(cos )6 p k = = 在matlab 中进行仿真分析，过程如下： 其中In1Ou1模块如下图： 仿真后系统输出为： 根据等幅振荡是比例增益（Kpk=1.856）和系统输出输出曲线确定的等幅振荡周期（Tk=200）,可以查表确定当系统衰减率=0.75时调节器参数K p=1.1114 K I=0.011114 K D=27.785。投入闭环运行，观察运行效果。代入上述图中在matlab中进行仿真分析，实际系统效果图形为： 2.2 广义频率特性法参数整定 单回路控制系统的原理方框图如下所示 若采用等幅振荡法确定比例调节器的参数，其传递函数为 10

6、0%负荷时汽温对象惰性区传递函数为错误!未找到引用源。 用错误!未找到引用源。代入，等幅振荡时，错误!未找到引用源。，则 由广义频率特性法可得 即错误!未找到引用源。 事实上对于错误!未找到引用源。阶多容惯性环节错误!未找到引用源。，可用如下简化公式进行整定参数的计算1 则当等幅振荡时，错误!未找到引用源。，对于100%负荷惰性区传递函数可得 错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。 2.3分析不同主调节器参数对调节过程的影响 1、增大和减少Kp对调节过程的影响 Kp增大时，当Kp=1.444时，系统阶跃相应曲线如下图： Kp减小时，当Kp=0.8时，系统阶跃相应曲线如下图： 2、增大和减少K

7、 I对调节过程的影响 K I增大时，当K I=0.0122时，系统阶跃相应曲线如下图： K I减小时，当K I=0.01时，系统阶跃相应曲线如下图： 3、增大和减少K D对调节过程的影响 K D增大时，当K D=30时，系统阶跃相应曲线如下图： K D减小时，当K D=25时，系统阶跃相应曲线如下图： 4、 同时改变p K i K d K 对调节过程的影响，系统阶跃响应曲线的 输出如下： 如p K =1.2 K I =0.02 K D =30时： 通过改变P K ,I K ,D K 的大小，观察阶跃响应曲线，可知比例作用可使调节过程趋于稳定，但在单独使用时，使被调量产生静态偏差；积分作用能使被调量无静态偏差，但单独使用时，会使调节过程变成振荡甚至不稳定；微分作用能有效地减少动态偏差，但不能单独使用。