小型余热锅炉温度串级控制系统设计

①的基础上选择对被控变量作用效应较快的输入变量作为控制变量，使控制系统响应较快；综合以上原则，选择流入锅炉的水流量为控制变量。3.5.4调节器参数的整定调节器参数整定方法可以简单归结为理论计算法和工程整定法两大类。理论计算法要求知道被控过程的数学模型，由于难以获得被控过程精确的数学模型，因而理论计算法在工程上较少采用。工程整定法不需要对象特性的数学模型，可直接在现场进行参数整定，方法简单、操作方便、容易掌握，在工程实际中得到广泛应用。常用的工程整定方法有稳定边界法、衰减曲线法、响应曲线法和经验法。首先进行副调节器参数整定：通过衰减曲线法整定出结果Kp=1然后再进行主调节器参数整定，根据系统特性，采用衰减曲线法进行参数整定如下：1首先取，，比例度P置于较大数值，将系统投入自动运行状态。2等系统运行稳定后，对设定值做阶跃扰动，然后观察其过渡过程。若过渡过程振荡衰减太快，则减小比例度。反之亦然。如此反复，直到衰减比为4：1，并记录对应的比例度3按照表1所给的经验公式计算主调节器的整定参数值、和，并按计算结果设置调节器的参数。表1衰减比为4:1时，衰减曲线法整定参数计算表整整定参数调节规律(%)P——PI1.20.5—PID0.20.30.1控制对象为出口蒸汽温度，器传递函数为：得出主调节器的整定参数值为：P=8.4,Ti=12.8/8.4,Td=04调节过程分析 假设出口蒸汽温度过高，由于调节器是反作用，所以主调节器输出信号会变小，即副调节器设定值变小，另外从蒸汽温度过高可以分析出锅炉内水温也过高，这就造成副调节器输出信号变小。最终造成气关式阀门的开度变大，给水量增大，使锅炉内水温降低，出口蒸汽温度降低直至稳定为止。反之亦然。5Matlab仿真仿真图如图6图6仿真框图给定阶跃信号源r:value=360steptime=0干扰源q1阶跃信号为:value=100steptime=15finaltime=18干扰源q2阶跃信号为:value=100steptime=35finaltime=38仿真结果分析图7无干扰情况下仿真结果图8有干扰情况下仿真结果经过对图形的分析，发现不管在有无干扰下，在这个控制系统的作用下，都能满足使出口蒸汽温度为360℃，稳态误差小于6℃的要求。所以该控制系统设置满足了工艺要求。6小结与体会通过两周的过程控制系统与仪表课程设计，我收获很多。不但了解余热锅炉蒸汽温度控制基本知识，掌握了串级控制系统的组成，还了解了PID调节器的作用和PID调节器的稳态特征。了解了调节器的设计问题，最终掌握了PID调节器的参数整定方法。这次课程设计，让我们有机会将课本知识运用到实践当中。并通过对知识的综合利用，进行必要的分析，比较。从而进一步验证了所学的理论知识。同时这次课程设计，我也充分锻炼了自己的查阅资料能力、设计能力、与同学相互合作的能力，认识到课本的局限性。要想真正提高自己的能力，就不能只局限于课本，要学习各方面的知识，要多从实践中总结经验，从而达到理论与实践的相互融合。课程设计中遇到很多难题和突破不了的障碍，在老师的细心指导下，最终彻底的搞懂了。总之这次课程设计收到了所期待的目标。6参考文献[1]金以惠;方崇智;过程控制;清华大学出版社;1993年4月第1版[2]王桂增;王诗宓;徐博文;李春文;叶昊;高等过程控制;清华大学出版;2002[3]孙优贤;褚健;工业过程控制技术;方法篇;化学工业出版社;2006[4]王永初;任秀珍;工业过程控制系统设计范例;科学出版社;1986[5]徐用懋;王诗宓;工业过程模型化及控制;清华大学出版社;1991[6]严伯钧;过程控制系统分析与设计;中国纺织出版社;1994.5[7]黄正慧;刘朝英;齐树兴;过程控制系统工程设计;科学出版社;1995本科生课程设计成绩评定表姓名性别男专业、班级课程设计题目：小型余热锅炉蒸汽温度串级控制系统的设计课程设计答辩或质疑记录：成绩评定依据：序号评定项目评分成绩1选题合理、目的明确（10分）2设计方案正确，具有可行性、创新性（20分）3设计结果（例如：硬件成果、软件程序）（25分）4态度认真、学习刻苦、遵守纪律（15分）5设计