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ﻩ１

１.1、导前区ﻩ１

１．2、惰性区ﻩ2

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ﻩ5

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ﻩ

…

10

３．1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统ﻩ

３.2 、炉膛负压控制系统 (10)

３．３、系统分析ﻩ１2

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ﻩ4

4.1、送风控制系统SAＭA图简化ﻩ2４

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ﻩ8

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：