1、目录目录 前言 2 第一章 燃烧过程控制系统概述 . 3 1.1 蒸汽压力控制系统和燃料空气比值系统 . 3 1.2 炉膛负压控制系统 . 5 第二章 系统辨识 7 2.1 燃烧炉蒸汽压力控制和燃料空气比值控制 7 2.2 炉膛负压控制. 7 第三章 系统稳定性分析 8 3.1 燃料控制系统. 8 3.2 空气流量控制系统 . 8 3.3 负压控制系统. 9 第四章 控制系统参数整定. 10 4.1 燃料控制系统. 10 4.1.1 利用 PID Tunner 设计燃料控制系统 PID 控制器 10 4.2 蒸汽压力控制系统 . 13 4.3 空气流量控制系统 . 13 4.4 负压控制系统前
2、馈补偿整定 14 第五章 控制系统 Simulink 仿真 . 16 第六章 工程训练感想 17 前言前言 过程控制系统是工业中控制系统的主要表现形式, 一般指工业生产过程中自动控制系统 的被控变量为温度、压力、流量、液位、成分等变量的系统。由于被控过程的多样性,因此 过程控制系统的形式也多样,相应的控制方案也丰富多彩。 在实际工程中,控制系统的结构往往很复杂,如果不借助专用的系统建模软件,很难准 确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机,对其进行进一步的分析与仿真,Simulink 的出 现给控制系统分析与设计带来了福音。它有两个主要功能:Simu(仿真)和 Link(连接) , 即该软件可以
3、利用鼠标在模型窗口上搭建出所需要的控制系统模型, 然后对系统进行仿真和 分析。 Simulink 仿真的模型是具体的函数模型,因此,过程的建模就显的十分的重要。 过程建模方法主要有这么几种: 1机理法 用机理法建模就是根据过程的内在机理, 写出各种有关的平衡方程, 例如物质平衡方程、 能量平衡方程、动量平衡方程、相平衡方程,以及反映流体流动、传热、传质、化学反应等 基本规律的运动方程、物性参数方程和某些设备的特性方程等,从中获得所需的数学模型。 2测试法 测试法建模通常只用于建立输入输出模型。 它是根据过程的输入和输出的实测数据进行 某种数学运算后得到的模型, 其主要特点是把被研究的过程视为一
4、个黑匣子, 完全从外特性 上描述它的动态性质,也称为“黑箱模型” 。复杂过程一般都采用测试法建模。 测试建模法又可分为经典辨识法和系统辨识法两大类: (1)经典辨识法 不考虑测试数据中偶然性误差的影响, 只需对少量的测试数据进行比较简单的数学处理, 计算工作量一般较小。经典辨识法包括时域法、频域法和相关分析法。 (2)系统辨识法 其特点是可以清除测试数据中的偶然性误差即噪声的影响, 为此就需要处理大量的测试 数据,计算机是不可缺少的工具。 我们针对工程训练任务书中给出的系统辨识函数,搭建了仿真框图,调整 PID 参数,最 终使系统在较好的指标内达到稳定。 本报告主要分为以下几章: 第一章 燃烧过程控制系统概述 第二章 系统辨识 第三章 系统稳定性分析 第四章 控制系统参数整定 第五章 控制系统 Simulink 仿真 第六章 工程训练感想 3 第一章第一章 燃烧过程控制系统概述燃烧过程控制系统概述 燃烧蒸汽锅炉的燃烧过程主要有三个子系统构成: 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。 图 1.1 燃烧过程控制系统示意图 1.1 蒸汽压力控制系统和燃