开题报告---工业锅炉控制技术研究

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1、 本科毕业设计（论文）开题报告本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 工业锅炉控制技术研究 所 在 系 机械系 学生姓名 专 业 热能与动力工程 班 级 学号 指导教师 年 月 本科毕业设计（论文）开题报告本科毕业设计（论文）开题报告 对对 题题 目目 的的 陈陈 述述 （一）（一）文献综述文献综述 1 1、选择本课题的目的、选择本课题的目的 伴随现代工业的飞速发展，对能源的利用率的要求也越来也高。锅炉是工业 领域广泛使用的设备，同时也是将一次能源转化为二次能源的重要设备。而工业 锅炉广泛分布于中小型工业生产中，每年消耗的煤炭约占锅炉总用煤量的 1/3。 由于我国工业锅炉生产操作水平相对落后，

2、而且锅炉在工作时燃烧和传热存在不 可逆损失，致使其热效率高而能源利用率低，造成大量的热能损失。因此，对锅 炉控制系统采用更先进的微型计算机控制技术，不仅能够节能增效，而且还能保 证锅炉安全生产。 2 2、主要设计内容及任务、主要设计内容及任务 本课题主要研究的是当前国内外锅炉控制策略，影响锅炉控制的因素，并用 解耦方法设计工业锅炉控制器。 通过调查研究、收集资料及阅读中、外文资料编程进行用解耦方法设计某工 业锅炉控制器的设计。分析以煤作为燃料时蒸汽压力、烟气含氧量、给煤量和给 风量的耦合作用。在锅炉控制系统中往往存在多个控制回路控制变量，构成了多 级输入多级输出（MIMO）系统（本课题研究中针

3、对锅炉的二输入而输出系统） 。 解耦控制的目的是将多级输入多级输出系统中存在的耦合进行解耦， 使之变成多 个互相独立的单级输入单级输出回路系统。 （二）（二）. .课题研究的可行性方案设计课题研究的可行性方案设计 一个简单的回路系统很容易实现控制的要求，而当一个控制系统中存在两个 或者两个以上的回路时， 回路之间就有可能产生相互影响， 会降低控制的精良性， 使控制质量降低。当控制回路间强烈关联时，只要系统中一路出现故障，就可能 早成连锁反应，使全套系统出现异常状态，更甚者会带来严重后果。处理这类系 统的对策是实现解耦控制。 所谓解耦控制，就是设计一个解耦控制器，使之能够消除系统之间的耦合关 系

4、，既求出一个解耦函数，使各个系统变成相互独立的控制回路。 要实现解耦控制，首先要了解生产过程中调节量与被调节量之间的相互影 响。对于多变量系统之间的耦合，一般采取附加补偿装置的方法，用以解除系统 中输入给风量、给煤量与输出烟气含氧量和蒸汽压力的耦合关系。 解耦控制实现的本质就是要建立一个计算网络，用这个计算网络抵消过程中 的相互关联，一次保证两个回路控制系统能够独立工作。对于工业锅炉这种耦合 带有纯滞后的二输入二输出系统，运用史密斯补偿控制消除纯滞后的影响；使用 解耦控制解除各控制回路的耦合，将多变量系统分解。从而实现多个单回路控制 系统。 在进行解耦补偿是采用金泰补偿可以大致满足要求。这样，解耦补偿传递函 数便简化为传递系数， 所得解耦装置结构相对简单， 易于实现， 便于调整、 维修。 在解耦控制器设计出来以后，就是计算机实现问题。在一个离散的多变量解耦补 偿系统中，双线代表多变量信号传递，单线条代表单变量信号传递。H（s）为 零阶保持器传递函数； )s()s()Z( GHZG为