文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 循环流化床锅炉燃烧自动先进控制系统应用技术

循环流化床锅炉燃烧自动先进控制系统应用技术

循环流化床锅炉燃烧自动先进控制系统应用技术
循环流化床锅炉燃烧自动先进控制系统应用技术

应用案例?产品与应用

2009年第6期

107循环流化床锅炉燃烧自动 先进控制系统应用技术

李香远

(辽宁阜新金山煤矸石热电有限公司设备部,辽宁 阜新 123006)

摘要 利用厦大海通专利技术无辨识自适应预估控制器实现对循环流化床锅炉燃烧过程的自动控制,并对锅炉燃烧过程中的煤量和风量进行优化,及时、准确地对锅炉给煤、密相床温,炉膛负压能及风量的预估计算和控制,实现了燃烧过程的自动控制和过程优化,达到提高锅炉效益,减少煤耗的目的。

关键词:循环流化床锅炉;先进控制

1 引言

循环流化床锅炉由于具有大滞后,煤质多变,燃烧过程非线性的特性,现有的DCS 系统运用基于PID 算法的控制方案很难实现其燃烧过程的自动控制,所以目前此类锅炉自动化的程度都很低。 随着各工厂对生产过程的自动化要求程度的提高,这就需要一种更优的控制算法和解决方案来实现。厦大海通先进控制组态软件XD-APC 集成具有自主知识产权的的CFBB 优化控制系统(中国发明专利号LZ.03143920.9),全面解决循环流化床锅炉燃烧自动控制,并能对燃烧过程进行优化,给工厂同时带来经济和社会效益。

2 专利技术

循环流化床锅炉燃烧过程优化控制系统设有优化控制器,粒子浓度、风量、给煤量控制器以及相应的执行器,锅炉燃烧过程测量装置,粒子浓度和床温预估器。抓住锅炉燃烧过程粒子浓度控制的关键,使锅炉燃烧稳定,并能优化燃烧过程,提高燃烧效率。通过软测量装置获得表征炉膛粒子浓度的特征数。通过优化控制器输出的最佳粒子浓度、料床温度和风量的给定值,形成在线优化串级系统。通过将粒子浓度和给煤量控制器输出引入粒子浓度和床温预估器,具有预估功能,用以解决粒子浓度和给煤量控制器存在的纯滞后和耦合问题。

海通无辨识自适应预估控制器IFAP 的最大特点是稳定性好,并具有在线自适应、自整定和预估校正的功能,可以满足类似循环流化床这样工况多

变,影响因素复杂并具有大滞后特性的过程的自动

控制。同时,由于控制器参数实现了在线实时自整

定,无需人工设定,使先进控制系统的后期维护相应简单,也使先进控制系统可以长期运行。 海通XD-APC 软件集成了自主研发的先进控制器-无辨识自适应预估控制器IFAP 和基于因素空

间的故障诊断算法的平台软件,可用于实现工业过程先进控制、在线优化及仿真培训,具有功能强大的模型库和算法库,可通过图形组态实现工业过程的先进控制、在线优化、在线决策、软仪表和故障诊断等项功能。软件同时具备仿真功能,通过图形组态和模型组态便可组成各种仿真系统。 3 系统方案

3.1 燃烧(给煤)控制回路方案

该控制回路采用串级调节方案,在串级控制方案中,主汽压力设定值作为主控制器的给定,主控制器用于调节主汽压力,该控制器的输出作为副控制器的给定值,副控制器主要用来控制锅炉的床温,副控制器的输出作为锅炉总给煤量的输出值。总给煤量分配到四台给煤机的负荷采用了四个无辨识自适应控制器来实现,如图1所示。

主汽压力、床温串级调节控制的实现:

参考锅炉密相床温以及屏过温度变化的基础上,综合锅炉的主汽流量来预估主汽压力的变化,然后针对预估的结果进行搜寻得出比较合适的提前判断,根据主汽压力当前的设定值,采用无辨识自适应控制器输出得到调节下一时刻的锅炉密相床温的给定值。

产品与应用?应用案例

2009年第6期

108

图1 燃烧(给煤)控制回路方案

床温调节同样采用预估搜寻的思想,结合当前的给煤总量以及当前时刻锅炉密相床的平均温度和过去一段时间内锅炉密相床温的值来预估锅炉密相床温的变化,其次利用预估搜寻的算法计算出比较合理的参数,依据主汽压力调节回路的控制器输出作为床温控制回路的给定值,通过控制器的计算得到锅炉下一时刻所需的总给煤量。在床温控制回路中由于控制器给定是由主汽压力调节回路的控制器输出来决定,作为控制器输出,可以根据不同的炉况适当调整该控制器的上下限,来调节床温控制器响应的灵敏性。 3.2 一次风自动控制回路

一次风的作用是保证物料处于良好流化状态,同时供给燃料室的燃料分段燃烧,并有助与控制床温。一次风控制的主要目的是维持风煤比稳定,这里风煤比=一次风量/总给煤量,故控制的一次风量会随着给煤量的增减而自动增减。风煤比的给定值在控制器处于“手动”位置时会自动跟踪实际的风煤比值的10min 平均值(5s 计算一次),一旦控制器处于“自动”状态,风煤比给定值即为投入自动时的风煤比平均值,在自动控制状态下,根据煤质和密相温度对风煤比给定进行在线修正。

在控制回路中,参与计算的量包括一次风总量、总给煤量,一次风自动控制回路通过无辨识自适应

控制器来实现,修正的风煤比作为控制器的给定,实时的风煤比作为控制器的输入,输出为一次风控制的指令,实现对一次风量的调节。

4 应用实例

我们对山东海化热电公司1-4期共7台240t/h 流化床锅炉投入优化控制系统进行调研,该公司采用母管制结构,7台锅炉共用一个母管,母管上带四台抽汽发电机组,系统复杂,控制难度大。经过两年的实施,海通公司对1-4期7台锅炉进行了燃烧自动和优化控制,通过海通XD-APC ,实现了给煤控制、一次风控制、二次风控制和炉膛负压控制的自动控制,实现主蒸汽压力的自动调节,在外界负荷变化和煤质变化等干扰因素的影响下,维持主汽压力的平稳,平均误差控制在0.1MPa ,实时误差控制在0.3MPa 。

通过进行手/自动控制效果的对比,我们可以看到,在投燃烧自动时,锅炉的多项指标都要优于手动控制,如图2所示。

(a )手动控制

(b )自动控制

图2 锅炉手/自动控制主汽压力控制效果对比

从图2我们可以看出,投入燃烧自动后,主蒸汽压力明显比手动时控制得平稳。

我们对其中的一台锅炉的手动和自动进行了半年的统计,主要参数对比指标如表1所示。

表1 锅炉手/自动控制参数对比

主汽压力 最大值

主汽压力最小值

主汽压力平均值

主汽压均方误差 吨汽煤耗(kg/t) 主汽流量 平均/(t/h)

给煤平 均/(t/h)

手动 9.695556 8.718889 9.203333

0.196556150.9422195.2 29.46392 自动 9.63 8.825556 9.252222

0.149222

148.5778

197.7111 29.37548

主汽压均方误差减少24%

吨汽煤耗降低约1.5%

(下转第111页)

应用案例?产品与应用

2009年第6期

111协同广告公司专门设计海报及宣传小画册,派发至沿线的街道、居委会、乡村、施工工地等,使他们明白损坏电力设施会受到的伤害和所负的责任;还可以与广播电视台协调,拍摄一个有关电力设施保护的广告短片,让全社会都了解保护电力设施的重要性。

设置护线员。供电部门做过运行工作的人都知道,护线员一般都是沿输电线路进行设置的,配电线路一般不设置护线员。但随着电力企业改革的不断深人,增加电力主管部门的社会管理职能,笔者认为应从电力设施保护费用中抽出一部分,对配电线路设置一些护线员很有必要。当然,护线员的设置以乡、大队、村的电工为首选,这样一定会有事半而功倍的效果。

(4)切实履行《电力法》和《电力设施保护条例》赋予权利,严究违章

及早发现,防患于未然。对于违章作业(如挖沙取土)、违章建房等,要及早发现及时制止。发现违章施工威胁或破坏了电力设施的单位或个人,要及时发出隐患、赔偿或处罚通知书,有效地防止外力事故的发生。

对违章在配电线路保护区内搭建而又拒不整改的建筑物,拟函给市安全局和经贸委,争取城市监查部门的配合及时清拆。

对屡次造成外力破坏事故的单位,一方面通过新闻媒介进行现场曝光,另一方面致函给市安全局

及其上级主管部门通报事故,谋求其支持并负起责罚义务,同时,召集事故责任单位开会,分析事故原因及责任,重申我们对电力设施保护的重要性。从而通过这些手段起到一定的威慑作用。

5 结论

从全国各供电部门的事故通报可以看出,尽管我们在防止外力破坏方面做了大量的工作,不尽人意的事件仍时有发生。电力设施保护工作如何进一步适应发展建设等新形势,如何加强对外力破坏、违章作业、违章建房等行为的制止与打击,已成为一项重要课题。

10kV 架空线路的安全运行水平直接影响电力企业的经济效益,是与用电客户密切相关的事情,电力企业除采取相应的技术和管理措施防止事故的发生和及时消除缺陷外,还应不断总结经验教训,积极发挥当地政府、传媒和广大群众的作用,加大宣传、查处和打击力度,起到群防群管的作用,减少事故的发生,确保电网安全运行,更好地为当地经济建设服务。

作者简介

叶 华(1977-),男,工程师,毕业于华北电力大学,从事配网运行管理工作。

(上接第108页)

说明:主汽压均方差是取的主汽压力过程值的均方差,在一个时间段内,均方差越小,说明曲线越平稳。

从表1我们可以得到:

(1)从主汽压均方差的数据可以看出,主汽压均方误差减少了24%,说明自动时主汽压力的平稳度要比手动时好。

(2)从吨汽煤耗的统计数据可以看出12#炉投燃烧自动时实际煤耗比手动时降低了约1.5%。

5 结论

厦大海通专利技术无辨识自适应预估控制器实

现对循环流化床锅炉燃烧过程的自动控制,可以提高循环流化床锅炉的自动化水平,降低煤耗1%以

上,同时降低操作人员的劳动强度。

参考文献

[1] 杨献勇. 热工过程自动控制[M].北京:清华大学出版

社,2000.

[2] 罗万金. 电厂热工过程自动调节[M]. 北京:水利电

力出版社, 1991.

[3] 江青茵.无辩识自适应控制器[M].北京:中国电力出

版社,2003.

作者简介

李香远(1971-)男,工程师,1992年毕业于沈阳电力专科学校,本科学历,现任职于阜新金山煤矸石热电有限公司设备部,长期从事电厂热工控制设备的检修、维护及基建安装工作。

燃烧控制系统的设计(DOC)

目录 一绪论...................................................................................................................................... 二燃烧控制系统的设计 2.1燃烧过程控制任务 2.2燃烧过程调节量 2.3燃烧过程控制特点 三燃料控制系统 ........................................................................................................................ 3.1燃料调节系统...................................................................................................................... 3.2燃料调节——测量系统...................................................................................................... 3.3给煤机指令.......................................................................................................................... 四600MW火电机组DCS系统设计 4.1 电源部分 4.2 通信部分 4.3 系统接地 4.4 软件部分 五结论................................................................................................................................... 参考文献...................................................................................................................................

DCS中的先进控制技术

DCS中的先进控制技术 dcs在控制上的最大特点是依靠各种控制、运算模块的灵活组态,可实现多样化的控制策略以满足不同情况下的需要,使得在单元组合仪表实现起来相当繁琐与复杂的命题变得简单。随着企业提出的高柔性、高效益的要求,以经典控制理论为基础的控制方案已经不能适应,以多变量预测控制为代表的先进控制策略的提出和成功应用之后,先进过程控制受到了过程工业界的普遍关注。需要强调的是,广泛应用各种先进控制与优化技术是挖掘并提升DCS综合性能最有效、最直接、也是最具价值的发展方向。 在实际过程控制系统中,基于PID控制技术的系统占80%以上,PID回路运用优劣在实现装置平稳、高效、优质运行中起到举足轻重的作用,各DCS厂商都以此作为抢占市场的有力竞争砝码,开发出各自的PID自整定软件。另外,根据DCS的控制功能,在基本的PID算法基础上,可以开发各种改进算法,以满足实际工业控制现场的各种需要,诸如带死区的PID控制、积分分离的PID控制、微分先行的PID控制、不完全微分的PID控制、具有逻辑选择功能的PID 控制等等。 与传统的PID控制不同,基于非参数模型的预测控制算

法是通过预测模型预估系统的未来输出的状态,采用滚动优化策略计算当前控制器的输出。根据实施方案的不同,有各种算法,例如,内模控制、模型算法控制、动态矩阵控制等。目前,实用预测控制算法已引入DCS,例如IDCOM控制算法软件包已广泛应用于加氢裂化、催化裂化、常压蒸馏、石脑油催化重整等实际工业过程。此外,还有霍尼韦尔公司的HPC,横河公司的PREDICTROL,山武霍尼韦尔公司在TDC-3000LCN系统中开发的基于卡尔曼滤波器的预测控制器等等。这类预测控制器不是单纯把卡尔曼滤波器置于以往预测控制之前进行噪声滤波,而是把卡尔曼滤波器作为最优状态推测器,同时进行最优状态推测和噪声滤波。 先进控制算法还有很多。目前,国内、外许多控制软件公司和DCS厂商都在竞相开发先进控制和优化控制的工程软件包,希望在组态软件中嵌入先进控制和优化控制策略。

自动控制系统及应用-阶段测评2

自动控制系统及应用-阶段测评2 成绩:100分 一.单选題共20題 題号:1本題分数:5分 下列各式中非最小相伎系统的传递函数是O C A、s+15s+3 C BS s+1-5s-3 C C、s÷1-5s÷3 C DS -s-15s+3 该題考查对最小相位系统定义的理解,传递函数的极点和家点均在S复平而的左侧的系统称为最小相位系统,所以正确选项是C项。理解最小相伎系统定义有利于系统特性分析。 标准答案:C 考生答案:C 本題得分:5分 題号:2本題分数:5分 G(S)=IOOO.01 s+1环节的对数相频符性的高频渐近线为O C A、φ = π2rad的水平直线 C B、φ=-π2rad的水平直线 r CS φ = ∏ rad的水平直线 C D、φ=-π rad的水?平直线 该題考查对典型环节对数频率特性的识记,正确选项是B项。熟记典理环节对数频率特性是系统分析的基 标准答案:B 考生答案:B 本題得分:5分

題号:3本題分数:5分 带有惯性的比例微分环节的传递函数G(S)= O C A、KS C B、1Ts+K C TS C DS τs÷1Ts+K 该題考查对系统可分解为若干典型环节的理解。正确选项是D^O掌握系统分解与合成疔利千系统分析。 标准答案:D 考生答案:D 本題得分:5分 題号:4本題分数:5分 cosωt的拉氏变换式是() C A.IS C B.1s+1 C CX ss2+ω2 C DX ωs2+ω2 该題考查对常用函数拉氏式的识记。正确选项是C项。熟记常用函哉拉氏式是学习系统传递函数和分析系统频率特性的关镀。 标准答案:C 考生答案:C 本題得分:5分 題号:5本題分数:5分 当输入量发生究变时,输出量随时问增加按直线规律变化的环节是O A.积分

锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文

锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文

毕业论文 锅炉燃烧过程控制系统设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

自动控制系统及应用

1、为什么说转矩控制是运动控制的根本?试用负载特性曲线比较恒转矩、恒功率和风 机、泵类负载的区别。 2、简]述直流PWM 变换器-电动机系统(直流斩波器)原理(画图说明)? 3、试述晶闸管触发整流器为何有失控时间?频率为50Hz 情况下,三相半波整流器的平 均失控时间是多少? 4、对于恒转矩负载,为什么调压调速的调速范围不大?电动机机械特性越软,调速范 围越大吗? 1、某调速系统,min /1500max 0r n =,min /150min 0r n =,额定负载时的速降min /15r n N =?,若不同转速下额定速降不变,则系统能达到的调速范围是多少?系统允许的静差率是多少? 2、某闭环系统开环放大倍数是15时,额定负载下的速降是8r/min ;如果开环放大倍数是30时,速降是多少?同样静差率下,调速范围扩大多少? 3、有一V-M 系统,电动机参数:额定功率2.2kW ,额定电压220V ,额定电流12.5A ,额定转速为1500r/min ,电枢电阻1.2Ω,整流装置内阻1.5Ω,触发整流环节放大倍数为35,要求系统满足调速范围D=20,静差率小于10%。若采用转速负反馈闭环系统,若主电路电感L=50mH ,系统的转动惯量1.6N.m 2,整流采用三相半波,试判断系统是否稳定?如要稳定,闭环系统的开环放大系数应调整为多少? 4、旋转编码器光栅数为1024,倍频系数为4,高频时钟脉冲频率1MHz ,旋转编码器输出脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16位计数器,M 法和T 法测速时间均为0/01s ,求转速为1500r/min 和150r/min 时的测速分辨率和误差率最大值。 一个转速、电流双闭环调速系统。 已知:1)电动机:kW P N 555=,V U N 750=,A I N 760=,min /375r n N =,电动势系数r V C e min/82.1?=; 2)主回路总电阻Ω=14.0R ,允许电流过载倍数5.1=λ,触发整流环节放大倍数75=S K ,整流装置为三相桥式; 3)电磁时间常数s T l 031.0=,机电时间常数s T m 112.0=,电流反馈滤波时间常数s T oi 002.0=,转速反馈滤波时间常数s T on 02.0=,

锅炉燃烧控制系统仿真

锅炉燃烧过程控制系统仿真 目的:通过该项目的训练,掌握串级控制、比值控制、前馈控制在锅炉燃烧过程控制系统的综合应用。 原理简述: 燃烧过程控制系统:燃油锅炉的燃烧过程控制主要由三个子系统构成:蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统以及炉膛负压控制系统。 1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 锅炉燃烧的目的是生产蒸汽供其他生产环节使用。一般生产过程中蒸汽的控制是通过压力实现的,后续环节对蒸汽的生产用量不同,反映在蒸汽锅炉环节就是蒸汽压力的波动。维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。 保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃烧产生的热量,而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气的控制实现的。 因此,蒸汽压力是最终被控制量,可以根据生成情况确定; 燃料量是根据蒸汽压力确定的;空气供应量根据空气量与燃料量的合理比值确定。 2 、炉膛负压控制系统 锅炉炉膛负压过小时,炉膛内的热烟、热气会外溢,造成热量损失,影响设备安全运行甚至会危及工作人员安全;当炉膛负压太大时,会增加燃料损失、热量损失和降低热效率。 使外部大量冷空气进入炉膛,改变燃料和空气比值,

控制方案: 某锅炉燃烧系统要求对系统进行蒸汽压力控制。本项目采用燃烧炉蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统,并辅以炉膛负压控制的方案,控制系统框图如图所示。 已知控制系统传递函数: 燃料流量系统的数学模型:G(s)=s e s 31 122-+

空气流量模型:G(s)=s e s 21102-+ 引风量与负压关系模型:G(s)=s e s -+156 送风量对负压的干扰模型:G(s)=122 +s 并取: 燃料流量至蒸汽压力关系约为:G(s)=4 蒸汽压力至燃料流量关系约为:G(s)=1/4 燃料流量与控制流量比值:G(s)=2 空气流量与燃料流量比值:G(s)=1 实现步骤: 1、系统稳定性分析 作出伯德图,如果相角裕度Pm>0°或幅值裕度Gm>1,表示系统稳定。 (1) 燃料流量系统数学模型:G(s)=s e s 31122-+的伯德图: 空气流量数学模型G(s)=s e s 21102 -+的伯德图:

先进控制技术在DCS系统中的应用

先进控制技术在DCS系统中的应用 发表时间:2018-05-28T10:09:34.313Z 来源:《电力设备》2018年第1期作者:邵才俊 [导读] 摘要:DCS在其性质上属于一种分布式控制系统,在具体的使用过程中可以发挥出一定的集散控制作用,在系统当中主要是集合了计算机技术、控制技术、通讯技术以及网络技术等。 (江苏国信协联能源有限公司江苏无锡 214203) 摘要:DCS在其性质上属于一种分布式控制系统,在具体的使用过程中可以发挥出一定的集散控制作用,在系统当中主要是集合了计算机技术、控制技术、通讯技术以及网络技术等。技术人员在对层面进行控制的过程中需要采取分散控制的方式来进行,另外,在对生产装置进行管理的过程中需要进行集中管理。在DCS系统中,要想使系统可以实现一定的数字控制功能,技术人员需要对系统的规模进行不断扩大,同时在使用功能方面也需要不断增加,这样才能使DCS系统在实际的使用过程中可以发挥出更有意义的使用价值。 关键词:先进控制技术;DCS系统;应用 1先进控制技术的意义 目前,我国加强了对DCS系统的管理工作,并为DCS系统在未来的发展提供了良好的发展前景。通过对先进控制技术的不断优化和完善,可以使企业在生产的过程中获得更多的经济效益,从而使企业在激烈的市场竞争中实现更加长远的发展。随着现代控制理论的发展以及人工智能的广泛应用,为先进控制技术的发展起到了良好的促进作用。先进控制技术在使用的过程中,主要是应用了数学原理,然后在计算机技术运行的基础上实现相应的控制工作。先进控制技术与一般的PID技术相比存在着一定的差异,先进控制技术在使用的过程中可以获得比较大的经济效益,同时具备非常完善的控制措施,可以为最终参数的准确性提供良的保障。而其他技术在应用的过程中可能会面临一些突发性的事件,因为工业系统在整体上不具备稳定性,很多问题没有办法进行准确的预测。因此,一般的控制技术在使用的过程中还无法实现对工业系统问题的有效处理,而采用先进控制技术就可以对整个工业系统实现合理有效的控制。 2先进控制技术的发展现状 当一个施工单位或者是生产企业采用PID控制技术对系统进行处理的过程中,主要是融合了经典理论的前提条件下来进行的。PID控制技术目前在很多行业中有着非常广泛的使用和推广,而在现代化的工业生产过程中DCS系统有着非常广泛的使用,大部分工业系统的稳定运行以及合理性的操作可以采用PID技术进行控制和维护,这种方式在操作的过程中比较简单,并且也很容易被行业认可和接收。随着我国科学技术的不断发展,控制技术在其机构以及作用上有了很大的改进和完善,并在应用规模上也在逐渐的扩大。在我国的工业系统进行生产的过程中,一般情况下会出现很多化学以及生物反应,在反应的过程中可以对物质以及能量进行有效的传递和转换,工业生产在整体上呈现了一定的复杂性,其中会涉及到很多方面的内容和知识,并且其中还存在着很多不确定性因素,信息的不完善以及非线性特征等,正是因为存在这些问题导致先进控制技术在工业化发展中受到了非常严重的阻碍,同时这也是目前工业生产所面临的核心问题,这会对产品的质量以及生产效率造成非常严重的影响。面对这种现象,工业生产应该逐渐面向大型或者是连续性的方向不断发展,通过对技术方面的有效完善,可以对生产过程中存在的整体性问题以及实时性问题进行合理有效的解决。也就是说,为了使DCS系统的协调性可以实现有效的提升,同时对工业生产过程中进行不断的优化,这就需要采用先进控制技术,从而才能对生产过程中出现的复杂性问题进行有效的解决。 3先进控制技术在DCS控制系统中的应用 3.1自适应控制 就自适应控制技术而言,它在DCS控制系统中的应用主要包含以下几种形式。第一,自校正调节器控制系统。该系统的组成要素主要包含可调控制器、对象参数估计器、控制器参数计算系统以及控制对象。在实际控制过程中,该系统可以借助对象参数估计器,将处于运行状态的控制对象当前参数估计出来,并将其传输至控制器参数计算模块中。该模块得出计算结果之后,会根据结果调整控制对象的参数。当控制对象运行一段时间后,如果调整参数并不适用,整个参数计算流程将再次循环,从而得出新的参数计算结果,然后由可调控制器记录并用于控制对象中。该系统的自动校正功能有效保证了最终控制决策的有效性。第二,模型参考自适应控制系统。该系统由反馈控制器、参考模型以及调整控制器等部分组成。其中,参考模型是影响该系统控制质量的主要因素。 3.2智能控制 典型的智能控制主要包含神经网络和专家系统等。就神经网络而言,它的应用优势主要包含鲁棒性强、可以自动学习、可实现大规模并行处理等。为了优化DCS控制系统的性能,可以将CMAC神经网络应用在DCS控制系统中,以优化DCS控制系统的主蒸汽温度控制功能。具体原理:协调器利用预先设定值及企业中控制对象(主蒸汽温度)的实际输出参数,计算符合企业生产需求的控制对象最佳期望输出参数;得出具体计算结果后,由CMAC网络响应进行检测,若产生响应反应,则表明该数值合理,此时可以利用这一参数对控制对象的当前参数进行调节。事实上,CMAC神经网络在DCS控制系统中的应用也有可能产生错误的控制决策。但是,这种先进控制技术可以利用自身的自主学习功能检测控制决策的合理性。当发现参数不符合要求后,会再次将参数带入循环重新计算,最终获得符合企业生产需求的参数处理结果。 就专家系统而言,它的推理控制决策功能是通过各个领域的专家经验产生的。专家系统的控制决策原理:数据库负责储存事实和相应的推理结果;而知识库通过知识获取操作从相关领域的专家身上获得相应的知识和经验(获取环节具有实时性,因此知识库与领域专家在知识维度上的一致性相对较好)。用户提出问题后,专家系统中的推理机会从知识库、数据库中调取相应信息,判断该问题是否已经存在。如果知识库和数据库中都不存在该问题,则推理机会借助相关经验和推理结果,对该问题的可能结果进行推理,并将最终推理结果反馈给用户。对于DCS控制系统而言,专家系统的应用可以显著改善问题解决能力。运行状态下,DCS控制系统识别出企业的某个部分或生产环节出现异常问题时,专家系统能够快速发挥作用,为DCS控制系统提供相应的推断结果,以此保证DCS控制系统的正常运行。 3.3预测控制 预测控制对DCS控制系统性能的优化可以通过多变量系统的动态矩阵控制来实现。作用原理:根据企业中的控制对象,构建出相应的动态矩阵;当控制对象出现变化时,具体的变动信息会被反应在动态矩阵中,由动态矩阵进行校正。除了检测功能之外,动态矩阵还可以结合预测模型对控制对象可能出现的变化作出预测,进而保证控制决策与控制对象之间的契合性。对于DCS控制系统而言,预测控制的应

自动控制系统及应用4 考前必看的选择题

自动控制系统及应用-4 成绩:20分 一、单选题共 20 题 题号: 1 本题分数:5 分 在串联校正中,根据校正环节对系统开环频率特性相位影响的不同,可分为() A、相位超前、滞后、超前—滞后校正 B、相位超前、滞后、滞后—超前校正 C、无相位校正和有相位校正 D、无源校正和有源校正 该题考查串联校正分类的识记。正确答案是B选项。相位超前、滞后、滞后—超前校正即典型的PD、PI、PID三大校正。 标准答案:B 题号: 2 本题分数:5 分 设某一随动系统含有一个积分环节,一个大惯性环节,二个小惯性环节(四个环节相串联),如今要求该系统对等速输入信号也是无静差的,那么最合适引入的串联校正环节是() A、PI B、I

C、PID D、PD 该题考查对系统稳态误差与输入信号间关系,以及串联校正对系统影响的识记。由于系统型别ν=1,输入信号中t 的次数=1,而当系统型别ν>输入信号中t 的次数时,系统稳态误差$e_(ssr)=0$,PI、PID校正均能改善系统的稳态性能,但PI校正会使系统的稳定性下降,而PID 校正兼顾系统稳态性与动态性的改善,所以C项是正确选项。熟悉它有益于分析系统稳态精度。 标准答案:C 题号: 3 本题分数:5 分 积分环节硬反馈校正后的传递函数为() A、$(1/alpha)/(1/Ks+1)$ B、$(1/K)/(1/alphas+1)$ C、$1/(1/(Kalpha)s+1)$ D、$(1/alpha)/(1/(Kalpha)s+1)$ 该题考查反馈校正的理解。正确答案是D。熟悉反馈校正特点有利于系统性能分析与改进。

题号: 4 本题分数:5 分 在系统中串联PD调节器,以下错误的说法是() A、是一种相位超前校正装置 B、能影响系统开环幅频特性的高频段 C、使系统的稳态性能得到改善 D、使系统的稳定性能得到改善 该题考查典型串联校正对系统影响的识记。由于PD校正能使系统的稳定性和快速性改善,但抗高频干扰能力明显下降,所以C项是正确选项。熟悉它有益于系统性能分析和改进。 标准答案:C 题号: 5 本题分数:5 分 减小PI调节器(比例积分调节器)的积分时间常数,将使PI调节器的响应速度() A、加快 B、减慢 C、不变 D、不一定 该题考查时间常数与系统响应速度间关系的识记。A项是正确选项。熟悉它有益于系统动态性能分析。

过程控制系统

《控制系统》课程设计课题:加热炉温度控制系统 系别:电气与电子工程系 专业:自动化 姓名: 学号:1214061(44、32、11) 指导教师 河南城建学院 2010年12月29日

成绩评定· 一、指导教师评语(根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定)。 二、评分(按下表要求评定) 评分项目 设计报告评分答辩评分平时表现评分 合计 (100分)任务完成 情况 (20分) 课程设计 报告质量 (40分) 表达情况 (10分) 回答问题 情况 (10分) 工作态度与 纪律 (10分) 独立工作 能力 (10分) 得分 课程设计成绩评定 班级姓名学号 成绩:分(折合等级) 指导教师签字年月日

一、设计目的: 通过对一个使用控制系统的设计,综合运用科学理论知识,提高工程意识和实践技能,使学生获得控制技术工程的基本训练,培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。 二、设计要求: 设计一个加热炉温度控制系统,确定系统设计方案,画出系统框图,完成元器件的选择和调节器参数整定。 三、总体设计: 1.控制系统的设计思想 串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器,前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定,后一个调节器的输出送往调节阀。前一个调节器称为主调节器,它所检测和控制的变量称主变量(主被控参数),即工艺控制指标;后一个调节器称为副调节器,它所检测和控制的变量称副变量(副被控参数),是为了稳定主变量而引入的辅助变量。整个系统包括两个控制回路,主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成;主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。 2 .加热炉控制系统原理 加热炉控制系统以炉内温度为主被控对象,燃料油流量为副被控对象的串级控制系统。该控制系统的副回路由燃料油流量控制回路组成,因此,当扰动来自燃料油上游侧的压力波动时,因扰动进入副回路,所以,能迅速克服该扰动的影响。 由于炉内温度的控制不是单一因素所能实现的,所以,还要对空气的流量进行控制。空气的控制直接影响炉内燃烧的状况,不仅影响炉温,还直接影响了能源的利用率和环境的污染。所以,对空气的控制很有必要,其原理和燃料控制相同。

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法详细版

文件编号:GD/FS-2931 The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________ (操作规程范本系列) 循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法详细版

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制 的优化方法详细版 提示语:本操作规程文件适合使用于日常的规则或运作模式中,包含所有的执行事项,并作用于规范个体行动,规范或限制其所有行为,最终实现简化管理过程,提高管理效率。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状 目前,国内中、大型循环流化床锅炉CFB (Circulating Fluidize Bed)投运数量越来越多,这些电厂一般采用DCS (Distributed Control System:分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟,而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉,目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑,只是稍加改动;另外基于国内电厂基建现状,多数机组都是在抢工期的情况下投运的,

所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂,循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段,系统中变量之间的耦合比较紧密,而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制,特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍,循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。 在机组基建调试期间,大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了,至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而,循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别,这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为

先进控制技术及应用

先进控制技术及应用 1.前言 工业生产的过程是复杂的,建立起来的模型也是不完善的。即使是理论非常复杂的现代控制理论,其效果也往往不尽人意,甚至在一些方面还不及传统的PID控制。20世纪70年代,人们除了加强对生产过程的建模、系统辨识、自适应控制等方面的研究外,开始打破传统的控制思想,试图面向工业开发出一种对各种模型要求低、在线计算方便、控制综合效果好的新型算法。在这样的背景下,预测控制的一种,也就是动态矩阵控制(DMC)首先在法国的工业控制中得到应用。因此预测控制不是某种统一理论的产物,而是在工业实践中逐渐发展起来的。预测控制中比较常见的三种算法是模型算法控制(MAC),动态矩阵控制(DMC)以及广义预测控制。本篇分别采用动态矩阵控制(DMC)、模型算法控制(MAC)进行仿真,算法稳定在消除稳态余差方面非常有效。 2、控制系统设计方案 2.1 动态矩阵控制(DMC)方案设计图 动态矩阵控制是基于系统阶跃响应模型的算法,隶属于预测控制的范畴。它的原理结构图如下图2-1所示: 图2-1 动态矩阵控制原理结构图 2.2 模型算法控制(MAC)方案设计图 模型算法控制(MAC)由称模型预测启发控制(MPHC),与MAC相同也适用于渐进

稳定的线性对象,但其设计前提不是对象的阶跃响应而是其脉冲响应。它的原理结构图如下图2-2所示: 图2-2 模型算法控制原理结构图 3、模型建立 3.1被控对象模型及其稳定性分析 被控对象模型为 (1) 化成s 域,g (s )=0.2713/(s+0.9),很显然,这个系统是渐进稳定的系统。因此该对象 适用于DMC 算法和MAC 算法。 3.2 MAC 算法仿真 3.2.1 预测模型 该被控对象是一个渐近稳定的对象,预测模型表示为: )()1()(?)(?1j k j k u z g j k y m ++-+=+-ε, j=1, 2, 3,……,P . (2) 这一模型可用来预测对象在未来时刻的输出值,其中y 的下标m 表示模型,也称为内 部模型。(2)式也可写成矩阵形式为: )1()()1(?-+=+k FU k GU k Y m 4 1 11 8351.012713.0)(-----=z z z z G

2018年10月自考《自动控制系统及应用》考前试题和答案02237

2018年10月自考《自动控制系统及应用》考前试题和答案02237 一、单项选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 第1题比例环节的传递函数G(s)等于() A. A B. B C. C D. D 【正确答案】 B 本题分数2分 第2题下列不属于对数坐标的特点的是() A. 对数坐标是不均匀的 B. 对数坐标的每一级代表10倍频程 C. 对数坐标是由密到疏周期性变化排列的 D. 对数坐标中的每一个小分格代表的量不一定是相同的 【正确答案】 C 本题分数2分 第3题在比例(P)串联校正中,如果增加系统的增益,将使系统的()变差。 A. 快速性 B. 抗高频干扰能力 C. 稳态精度 D. 稳定性 【正确答案】 D 本题分数2分

第4题比例微分环节的传递函数G(s)等于() 【正确答案】 C 本题分数2分 第5题右图表示的是() A. 比例调节器 B. 积分调节器 C. 惯性调节器 D. 比例积分调节器 【正确答案】 C 本题分数2分 第6题已知某控制系统框图如下图所示,则该系统在单位阶跃信号作用下的稳态误差为() A. 0

B. ∞ C. 1/K1 D. K1 【正确答案】 A 本题分数2分 第7题下列属于比例加积分(PI)调节器的传递函数的是() 【正确答案】 C 本题分数2分 第8题设某比例环节传递函数为G(s)=100,则其对数相频特性φ(ω)为() A. 0° B. 45° C. 90° D. -90° 【正确答案】 A 二、填空题(本大题共7小题,每小题2分,共14分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 第1题单位脉冲函数δ(t)的拉普拉斯变换为______。 【正确答案】(P92) 1

锅炉燃烧过程控制系统的Simulink仿真 (2)

锅炉燃烧过程控制系统的Simulink仿真 燃烧过程控制系统概述 燃烧蒸汽锅炉的燃烧过程主要由三个子系统构成:蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统和炉膛负压控制系统。[6]如图1是燃烧过程控制系统示意图,图2是原理方框图,图3是燃烧过程控制特点。 图1燃烧过程控制系统示意图

图2原理方框图 图3 燃烧过程控制特点 2.1蒸汽压力控制系统和燃料空气比值系统 燃油蒸汽锅炉燃烧的目的是为后续的生产环节提供稳定的压力。一般生产过程中蒸汽的控制是通过调节压力实现的,随着后续环节的蒸汽用量不同,会造成燃油蒸汽压力的波动,蒸汽压力的波动会给后续的生产造成不良的影响,因此,维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。 保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃料产生的热量,而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气实现的。因此,各个控制环节的关系如下:蒸汽压力是最终被控量,根据生成量确定;燃料量根据蒸汽压力确定;空气供应量根据空气量与燃料量的比值确定。控制量如图4所示。图5为燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统结构简图。图6为燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图。

图4控制量示意图 图5燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图

图6燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图 2.2炉膛负压控制系统 所谓炉膛负压:即指炉膛顶部的烟气压力。炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数,是运行中要控制和监视的重要参数之一。炉内燃烧工况一旦发生变化,炉膛负压随即发生相应变化。当锅炉的燃烧系统发生故障或异常时,最先将在炉膛负压上反映出来,而后才是火检、火焰等的变化,其次才是蒸汽参数的变化。因此,监视和控制炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳定、分析炉内燃烧工况、烟道运行工况、分析某些事故的原因均有极其重要的意义。大多数锅炉采用平衡通风方式,使炉内烟气压力低于外界大气压力,即炉内烟气负压,炉膛内烟气压力最高的部位是炉堂顶部。当炉负压过大时,漏风量增大,吸风机电耗,不完全燃烧损失、排烟热损失均增大。甚至使燃烧不稳定甚至灭火炉负压小甚至变为正压,火焰及飞灰将炉膛不严处冒出,恶化工作燃烧造成危及人身及设备安全。故应保持炉膛负压在正常范围内。[7] 保证炉膛负压的措施是引风量和送风量的平衡。如果负压波动不大,调节引风量即可以实现负压控制;当蒸汽压力波动较大时,燃料用量和送风量波动也会很大,此时,经常采用的控制方法为动态前馈-反馈控制,如图4所示。前馈控制的基本概念是测取进入控制过程的干扰信号,在炉膛负压控制系统中,由于蒸汽压力波动较大时,燃料用量和送风量的波动会较大,所以通过测取引风量,就可以的到干扰信号,利用反应较快的动态前馈控制,就可以很好的减小干扰信

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法

编号:AQ-JS-09119 ( 安全技术) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 循环流化床锅炉燃烧过程自动 控制的优化方法 Optimization method for automatic control of combustion process in circulating fluidized bed boiler

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制 的优化方法 使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科 学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。 循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状 目前,国内中、大型循环流化床锅炉CFB (CirculatingFluidizeBed)投运数量越来越多,这些电厂一般采用DCS(DistributedControlSystem:分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟,而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉,目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑,只是稍加改动;另外基于国内电厂基建现状,多数机组都是在抢工期的情况下投运的,所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂,循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段,系统中变量之间的耦合比较紧密,而且具有严重的非线性。

循环流化床锅炉热工自动控制,特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍,循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。 在机组基建调试期间,大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了,至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而,循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别,这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为什么许多循环流化床锅炉很多自动投不上、许多保护不敢投,从而造成循环流化床锅炉的运行人员数量多,劳动强度高,效率低下等,而且锅炉的运行也极为不稳定。这就给我们的制造厂、电厂及试验研究人员提出了一个课题:如何使DCS控制系统更加适合循环流化床锅炉。 循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的特点 循环流化床锅炉不同于煤粉炉,其控制回路多,系统比较复杂,

先进控制技术课程心得

先进控制技术课程心得 先进控制技术课程心得1 一、实-目的生产实-是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。在生产实-过程中,学校也以培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学-的能力和方法为目标。培养我们的团结合作精神,牢固树立我们的群体意识,即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。 通过这次生产实-,使我在生产实际中学-到了电气设备运行的技术管理知识、电气设备的制造过程知识及在学校无法学到的实践知识。在向工人学-时,培养了我们艰苦朴素的优良作风。在生产实践中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要,也是我们当代大学生所必须的,从而近一步的提高了我们的组织观念。 我们在实-中了解到了工厂供配电系统,尤其是了解到了工厂变电所的组成及运行过程,为小区电力网设计、建筑供配电系统课程设计奠定基础。通过参观第一化工集团自动化系统,使我开阔了眼界、拓宽了知识面,为学好专业课积累必要的感性知识,为我们以后在质的变化上奠定了有力的基础。

通过生产实-,对我们巩固和加深所学理论知识,培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。 (三)、学-和了解变电所的主要结构型式,结构种类和特点。 (四)、学-和了解变电所的主要部件的生产技术资料,包括:各种技术标准,图纸,专用设备说明书等。 (五)、了解变电所的主要技术要求以及有关标准。 (六)、了解工厂的生产组织管理情况,劳动定额和成本核算的方法。 (七)、了解工厂开展的新材料、新工艺、新技术的研究情况。 (八)、实-期间进行了社会主义、爱国主义教育、进行爱 劳动、守纪律教育,进行安全、保密教育。 三、常规型变电所设备选型(a)、设备的选择配置应力求小型化,要保证技术先进、工作性能稳定可靠,质量有保证且售后服务跟得上。(b)、所内应采用两台主变,要求节能且有载调压型,一般采用s10或sz10型变压器,s11型也在发展之列,变压器容量要根据电力负荷情况而定,但两台主变容量比不应超过1∶3,阻抗电压、变比、接线组别应相同,误差不超过5%,为以后变压器并列运行提供条件。 (i)控制、保护、测量部分采用计算机综合自动化管理系统。

先进控制技术

《先进控制技术》结课作业 课程名称:先进控制技术 班级:1710 学号: 学生姓名: 2017年12月19日

模糊控制技术的发展综述 一、引言 在实际的工业控制过程中,很多系统具有高度的非线性、多变量耦合性、不确定性、信息不完全性和大滞后等特性。对于这种系统很难获得精确的数学模型,并且常规的控制无法获得满意的控制效果。面对这些复杂的工业控制产生了新的控制策略,即先进控制技术。先进控制技术包括:自适应控制,预测控制,推理控制,鲁棒控制以及包括模糊控制与神经网络在内的智能控制方法。 本文主要介绍了模糊控制技术的发展历程、原理及应用前景,简单介绍了模糊控制基本原理并运用MATLAB对设计一个简单的模糊PID控制器,比较了模糊PID控制器与传统PID控制器控制效果。 二、模糊控制的发展 自从美国加利福尼亚大学控制论专家L.A.Zadeh教授在1965年提出的《Fuzzy Set》开创了模糊数学的历史,吸引了众多的学者对其进行研究,使其理论和方法日益完善,并且广泛的应用于自然科学和社会科学的各个领域,尤其是第五代计算机的研制和知识工程开发等领域占有特殊重要的地位。把模糊逻辑应用于控制领域则始于1973年。1974年英国的E.H.Mamdani成功地将模糊控制应用于锅炉和蒸汽机的控制。此后20年来,模糊控制不断发展并在许多领域中得到成功应用。由于模糊逻辑本身提供了由专家构造语言信息并将其转化为控制策略的一种体系理论方法,因而能够解决许多复杂而无法建立精确数学模型系统的控制问题,所以它是处理推理系统和控制系统中不精确和不确定性的一种有效方法。从广义上讲,模糊控制是基于模糊推理,模仿人的思维方式,对难以建立精确数学模型的对象实施的一种控制策略。它是模糊数学同控制理论相结合的产物,同时也是只能控制的重要组成部分。模糊控制的突出特点在于: 1) 控制系统的设计不要求知道被控对象的精确数学模型,只需要提供现场操作人员的经验知识及操作数据。

自动控制系统及应用试题及答案解析历年自考试卷及答案解析2020年10月

1 全国2018年10月高等教育自学考试 自动控制系统及应用试题 课程代码:02237 一、单项选择题(本大题共9小题,1~6小题每小题1分,7~9小题,每小题2分,共12分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.右图是( )元件的图形符号。 A.双极晶体管 B.晶闸管 C.绝缘栅双极晶体管 D.场效应管 2.单位斜坡信号f(t)=t 的拉氏变换式是( ) A.s 1 B. 2s 1 C. 1s 1+ D. 3s 1 3.与开环控制相比较闭环控制的特征是( ) A.系统有执行元件 B.系统有控制器 C.系统有放大元件 D.系统有反馈环节 4.如果系统在开环是稳定的,则闭环系统的相位稳定裕量满足( ) A.γ>0° B. γ<0° C. γ>30° D. γ=-180° 5.典型二阶系统的阻尼比ξ=0时,其单位阶跃响应是( ) A.单调上升曲线 B.等幅振荡曲线 C.阻尼衰减振荡曲线 D.发散增幅振荡曲线 6.对自动调速系统来说,主要的扰动量是( ) A.电网电压的波动 B.负载阻力转矩的变化 C.元件参数随温度变化 D.给定量发生变化 7.系统开环传递函数为) 1Ts 2s T (s )1s (K )s (G 22+ξ++τ=此系统为( )阶系统。 A.一 B.二 C.三 D.四 8.单相晶闸管半控桥式整流电路,接在有效值为220V 的单相交流电源上,其输出直流电压的平均值的调节范围为( ) A.0~220V B.0~110V

2 C.0~198V D.110~220V 9.在自动控制系统的控制单元中,采用惯性调节器的目的通常是( ) A.减小稳态误差 B.改善系统稳定性 C.减缓输入量的冲击作用 D.改善系统的快速性 二、多项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 在每小题列出的四个备选项中有二个至四个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。 10.测量转速的元件有( ) A.测速发电机 B.光电增量编码盘 C.光电测速计 D.自整角机 11.在直流调速系统中,限制电流过大的保护环节,可以采用( ) A.电流截止负反馈 B.电流正反馈 C.过电流继电器 D.电压负反馈 12.对开环传递函数G (s ) =)1Ts (s K 的典型二阶系统,当增大增益K 时,将使系统的( ) A.最大超调量增加 B.快速性有所改善 C.稳态性能改善 D.相位稳定裕量增大 13.改善反馈系统稳态性能的方法有( ) A.在前向通道中增加积分环节 B.在前向通道中增加微分环节 C.在前向通道中增加增益K>1的比例环节 D.增加输出量的微分负反馈环节 14.改善随动系统性能可以采取的措施有( ) A.采用PID 串联校正 B.增设转速负反馈 C.增设给定顺馈补偿 D.增设转速微分负反馈 三、填空题(本大题共7小题,每空1分,共12分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 15.框图等效变换的原则是,保持变换后与变换前的___________量不变。 16.下图中 a)为___________型变频器;b)为___________型变频器。

相关文档
相关文档 最新文档