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: 2013０24０040２
指导教师: 李建强
时间: 2０16.12.3０—2017.01.1２
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)
10
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?
３.2 、炉膛负压控制系统 (10)
３．３、系统分析?１2
3.４有扰动仿真............................................................................................... ２１
2
第四部分四川万盛电厂燃烧控制系统ＳAMA图分析?4
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)
2
第五部分设计总结?8
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 Matl ａb 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(t １）＝0.4*０.815=0.326； t1＝25.885; ｙ(ｔ２)=0.8＊0.８15＝0．652; t2=55.000； 则:n=(
１.0７5t １t ２-t1＋0.5） ２=2．1192≈2 T=ｔ1+t ２
2.16n
≈1
８.7２３ 则有：2
)1723.18(815
.0W(s)+=s
1.２ 惰性区
利用MAT ＬAB 搭建对象传递函数模型如图所示：
曲线放大系数K=１．27６
ｙ（ｔ１）=0.4*1.276=０．51； t1=9４.66; y(t ２)=0.8＊1.276=１.0２； t2＝146.１0; 则:n=（错误!2=6.１1≈6 T ＝错误!≈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)
(10n ctg m T π
ω+=
n p n
n m K k )cos sin
(1
0π
π
+=
采用等幅振荡法确定调节器参数时相当于ｍ0=0 (１） Ｗ(s ）=
6
1.276
(18.41)
S +为对象进行参数整定 6
1 1.8561.5(cos )6
p k π
=
=
在m ａtla ｂ中进行仿真分析，过程如下:
其中In １Ou1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Φ=０．７5时调节器参数Kｐ=1.1１14 KＩ＝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
100%负荷时汽温对象惰性区传递函数为
用代入，等幅振荡时，,则
由广义频率特性法可得
即
事实上对于阶多容惯性环节，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，，对于100%负荷惰性区传递函数可得
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 I对调节过程的影响
KＩ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ＫI=０.01时，系统阶跃相应曲线如下图：
3、增大和减少ＫD对调节过程的影响
ＫＤ增大时,当K D=３0时,系统阶跃相应曲线如下图:
KＤ减小时，当K D=２5时,系统阶跃相应曲线如下图: