水电站自动化课程设计任务书

1、南昌工程学院水电站自动化课程设计任务书适用专业：热能与动力工程专业班级：12级指导教师：李燕设计时间：2015年 月曰月曰（共2周）一、设计目的1、使学生将所学专业知识及实习过程中所获得的生产知识进行一次水电站 自动化综合应用，从而巩固、加深、扩大学生专业知识面，以便对学生的学习情 况进行一次较全面的考核。2、进一步培养学生独立思考、独立工作的能力。学习解决工程实际问题的 一般方法。掌握水电站调速器系统自动控制系统设计工作，训练学生阅读和使用 专业技术资料及编写工程说明书等高级工程专业技术人员必备的基本技能。3、培养学生正确的设计思想，使学生能正确执行各项技术规程。二、原始资料水轮机调节系统是

2、由调速器和调节对象组成的闭环控制系统，两者相互作 用、相互影响。因此，不能孤立地分析调速器动态特性，还必须研究调节对象的 动态特性。调节对象不仅包括水轮机和发电机本身，还包括水轮机的引水系统和 发电机所带的负载。分析水轮机调节系统动态特性前提，首先是要建立水轮机调 节系统各部分动态数学模型，求出调节系统传递函数。在MATLAB环境下，通过编写程序，调用一些控制系统工具箱提供的函数 对控制系统进行仿真。运用国际上先进的仿真软件Simulink，对水轮机调节系统 进行可视化建模与仿真计算，可以大大减少编程工作量，该方法是由模型库辅助 用户进行模型拼合，并利用图形功能生成系统的仿真模型。模型具有很强

3、的开放 性和可移植性，能较好地适应水电站个性强的特点。用Simulink实现水轮机调节系统仿真（线性系统）应满足下列要求：调节系 统稳定；参数可以改变；响应图形显示。三、设计内容（1）建立水轮机调节系统数学模型，包括：调速器数学模型、引水系统数学 模型、水轮机数学模型、发电机负载数学模型、水轮发电机组数学模型；（2）根据调节系统各部分数学模型，得出用于Smulink仿真的线性系统传递 函数结构框图；（3）在Smulink环境下，搭建对应的仿真模型；得出频率给定扰动阶跃响应和功率扰动阶跃响应，及个参数对系统动态特性的影响。五、设计进度安排序设计内容时间安排备注1借参考书，收集、熟悉设计资料12建

4、立调节系统数学模型2.53搭建仿真模型及调试4.54整理设计说明书2六、设计要求与成果1、基于Smulink水轮机调节系统仿真设计说明书一份。分章、节编排，具 有标题、目录和页次；应对设计方案依据、分析、计算方法、工作情况等作简要 说明。计算说明在设计阶段内编写，不能等到设计完成后编写。用语简练、通顺， 符合专业技术术语，字迹清楚，一律用墨水书写，并提供打印稿。2、成绩考核与管理考核内容：综合评定各设计阶段的进度和内容，以及书面设计成果，结合平 时指导过程中对学生的评价，进行综合考评。要求设计符合有关规定、合理，无 原则性差错，设计说明书、图纸清洁、美观，并按时完成。为了保证设计进度能够按步就班完成，设计时间不能请假、旷课，一般不得 在寝室进行，学生进度必须严格与指导教师要求同步，不得后延。参考资料：程远楚，张江滨.水轮