熱工控制系統(tǒng)課程設(shè)計56223

1、精彩文檔熱工控制系統(tǒng)課程設(shè)計某直流鍋爐給水控制系統(tǒng)設(shè)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(tài)特性的求取2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第二部分單回路系統(tǒng)參數(shù)整定4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 、廣義頻率特性法參數(shù)整定5 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 二、臨界比例帶法確定調(diào)節(jié)器參數(shù)6 HYPERLINK l bookmark6

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

3、分多容對象動態(tài)特性的求取選取某主汽溫對象特定負荷下導(dǎo)前區(qū)和惰性區(qū)對象動態(tài)特性如下：導(dǎo)前區(qū)：1.657400s240s1惰性區(qū)：1.20210734579485s72772769608s6306948665s518877531s4696587s315422s2189s1對于上述特定負荷下主汽溫導(dǎo)前區(qū)和惰性區(qū)對象傳遞函數(shù)，可以用兩點法求上述主汽溫對象的傳遞函數(shù)，傳遞函數(shù)形式為w(S)KTS1)n，利用Matlab求取階躍響應(yīng)曲線，然后利用兩點法確定對象傳遞函數(shù)。導(dǎo)前區(qū)階躍響應(yīng)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(jù)階躍響應(yīng)曲線利用兩點法確定其傳遞函數(shù)：W(s)惰性區(qū)階躍響應(yīng)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(jù)階躍響應(yīng)曲線利用兩點法確定其傳遞函數(shù)：W(s)第二部分單回路系統(tǒng)參數(shù)整定利用第一部分建立的對象傳遞函數(shù)，進行參數(shù)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(qū)對象

5、(為一多容慣性環(huán)節(jié))進行參數(shù)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(shù)整定。一、廣義頻率特性法參數(shù)整定調(diào)節(jié)器采用比例調(diào)節(jié)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(huán)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(tǒng)效果圖形為:二、臨界比例帶法確定調(diào)節(jié)器參數(shù)由等幅振蕩法確定

6、調(diào)節(jié)器參數(shù)，對于上述n階慣性環(huán)節(jié)，可以通過計算確定系統(tǒng)等幅振蕩的周期和出現(xiàn)等幅振蕩時的比例調(diào)節(jié)器參數(shù)KP1。注意采用等幅振蕩法確定調(diào)節(jié)器參數(shù)時相當于系統(tǒng)衰減率山2=0系統(tǒng)振蕩周期為：T。通過計算確定調(diào)節(jié)器參數(shù)后，在matlab中進行仿真分析，觀看實際系統(tǒng)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(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖2-2根據(jù)等幅振蕩是比例增益和系統(tǒng)輸出曲線確定的，可以查表確定當系統(tǒng)衰減率0.75時調(diào)節(jié)器參數(shù)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(shù)值為：,kKP1查表確定0.

7、75時調(diào)節(jié)器參數(shù)：P調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)器12.2k2.20.57930,7851220.85Tkk2.20.57930.85355“026I圖2-4PID調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)器的作用通過改變Kp,K,KD的大小，觀察階躍響應(yīng)曲線，可知比例作用可使調(diào)節(jié)過程趨于穩(wěn)定，但在單獨使用時，使被調(diào)量產(chǎn)生靜態(tài)偏差；積分作用能使被調(diào)量無靜態(tài)偏差，

8、但單獨使用時，會使調(diào)節(jié)過程變成振蕩甚至不穩(wěn)定；微分作用能有效地減少動態(tài)偏差，但不能單獨使用。第三部分串級控制系統(tǒng)參數(shù)整定一、主蒸汽溫度串級控制系統(tǒng)參數(shù)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(tǒng)為例，過熱汽溫串級控制系統(tǒng)的方框圖如下：/iICI-+0+WTlfs)側(cè)址空送體測歸鑾送器%執(zhí)吁機構(gòu)4眄何導(dǎo)尚“唆惰性X對證同.-I圖3-1過熱汽溫串級控制系統(tǒng)中主調(diào)節(jié)器采用比例積分微分GID）調(diào)節(jié)器，副調(diào)節(jié)器采用比例（P）調(diào)節(jié)器。在MATLAB軟件的Simulink工具箱中，打開一個Simulink控制系統(tǒng)仿真界面，根據(jù)過熱汽溫串級控制系統(tǒng)方框圖建立仿真組態(tài)圖如下：圖3-2按步驟整定，整

9、定參數(shù)如下：K2.02，K4.45，T220sp1P2k查表確疋參數(shù)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(tǒng)參數(shù)整定給水串級三沖量控制系統(tǒng)的方框圖如下：7W圖3-6參數(shù)整定過程同主汽溫控制系統(tǒng)類似，在MATLAB軟件的Simulink工具箱中，打開一個Simulink控制系統(tǒng)仿真界面，根據(jù)方框圖建立仿真組態(tài)圖如下：圖3-7參數(shù)整定結(jié)果：主調(diào)：K1.11，Ki0.075；pI副調(diào)：K0.25p整定后圖形如下：20%的外擾動時的仿真結(jié)果為：圖3-9三、燃燒控

10、制系統(tǒng)參數(shù)整定只對主汽壓力參數(shù)進行整定。根據(jù)燃燒系統(tǒng)的組成及工作原理可知，燃燒控制系統(tǒng)由主蒸汽壓力控制和燃燒率控制組成串級型系統(tǒng)。主蒸汽壓力控制回路可看做系統(tǒng)的主回路，燃燒率控制可視作系統(tǒng)的內(nèi)回路。主蒸汽壓力調(diào)節(jié)回路的整定應(yīng)在燃燒率調(diào)節(jié)回路投入自動之后運行，燃燒率調(diào)節(jié)回路可看作主蒸汽壓力調(diào)節(jié)回路中的一個環(huán)節(jié)，則主汽壓力參數(shù)整定就為一個單回路參數(shù)整定。等效框圖為：0.012其中w(s)/、八屮0130s)s在MATLAB中根據(jù)方框圖建立仿真組態(tài)圖如下:圖3-11參數(shù)整定結(jié)果:Kp1.2821，KI0.0067pI整定后圖形如下:第四部分某電廠熱工系統(tǒng)圖分析某直流鍋爐給水控制系統(tǒng)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(yīng)控制其穩(wěn)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?cè)剂狭繄D4-3水煤比圖4-5水冷壁出口集箱溫度設(shè)定水冷壁出口集箱溫度設(shè)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