自动化工程训练课程设计报告

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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