【正文】 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 致謝 致 謝 首先感謝我的導(dǎo)師胡增嶸老師，感謝胡老師在學(xué)習(xí)上的悉心指導(dǎo)和生活上的關(guān)心。 8 周立秀，周俊霞，趙建蒙，熱工控制系統(tǒng)，中國電力出版社。表 56為兩種控制策略下再熱汽溫系統(tǒng)動態(tài)性能指標(biāo)表。 表 44 電廠二期鍋爐運行規(guī)程鍋爐數(shù)據(jù)一覽表 名稱 外徑（ mm） 厚度（ mm） 數(shù)目（根） 材料 平均煙速 再熱器入口聯(lián)箱 736/1D 30 1 BS3602 500N 再熱器入口聯(lián)箱 726/1D 38 1 ASTMA335M P91 再熱器低溫管排 871? BS3059 440 再熱器垂直管 871? BS3059 440 m/s 再熱器末級入口段 871? BS3059 440 m/s 再熱器末級前段 871? RS3059 622 490 m/s 再熱器末級倒數(shù)第二段 871? ASTM A213M P91 m/s 再熱器末級出口段 871? ASTM A213M P91 m/s 計算過程： 再熱器系統(tǒng)的金屬總重量 Gm=17317+26400+58630+245410+347757Kg 管子換熱的內(nèi)表面積 H2=7206+1652=858m2 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 金屬比熱 Cm=? 管子內(nèi)壁對工質(zhì)的放熱系數(shù) ?20 =? 工質(zhì)定壓比熱容 Cp=? 金屬蓄熱時間常數(shù) 動態(tài)參數(shù) ； sTnT 21 7302 ??? 1 32. 55 6302 )( ???? 21 2T nTn 若取 3?n ，則 sT 72? 則再熱器系統(tǒng)總的傳遞函數(shù)： (44) sHD GCT mmm 2 3 . 68 8 5 81 . 2 0 3 3 4 7 7 5 70 . 7 2 4 ??????? 20sCD H p 13 . 872. 8 5326 9. 23 88 581. 2 0320 ??????? 0 2??sTαT m 9 3 . 62 3 . 6）1 3 . 8 721(121）211（ 2 1 ????????12?n121 615 55 232 72 48 1)721 1)( 233 ?????? sssssG （太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 實例仿真 傳統(tǒng)的 PID 仿真 對再熱汽溫采用 PID 控制所設(shè)計的仿真方案如圖 414 所示。加上熱電偶在內(nèi)，總動態(tài)特性特不會超過 3階。若要改善熱偏差，則應(yīng)在再熱器中增加混合和交叉數(shù)目，但是，又會受到流動阻力的限制。從圖 42 可見，隨著蒸汽初（壓力和溫度）的提高，在一定的背壓 P2 下，蒸汽終態(tài)的干度越來越低，這時蒸汽中含水量會造成汽輪機末級葉片的嚴(yán)重侵蝕。采用中間在過熱，為進一步提高蒸汽初壓創(chuàng)造了條件，此時不必?fù)?dān)心汽輪機末級干度低于允許值。 二、再熱汽溫調(diào)節(jié)存在著被調(diào)節(jié)量的非確定性 再熱蒸汽溫度對象的不確定性主要來自以下干擾源： （ 1）負(fù)荷變化時，燃料供應(yīng)量也是變化的，再熱器吸熱量是變化的，主蒸汽和再熱器的流量也隨之變化； （ 2）負(fù)荷基本不變時，由于燃燒工況變化及制動系統(tǒng)切換和停啟，導(dǎo)致再熱器的吸熱量變化； （ 3）給水壓力、溫度或流量變化時，噴水減溫效果也是變化的?？紤]到實際動態(tài)性能與預(yù)期動態(tài)存在偏差，需要保證足夠的性能裕量，故?。? h1＝ (8~25)/ tsd (333) h0＝ h1 2/4； (334) 同理，對 PI 控制器： h0＝ (4~12)/ tsd (335) 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2） 確定參數(shù) k 和 l。為兼顧觀太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 測器響應(yīng)速度和抗擾能力的要求，除有特殊控制要求的情形外，在應(yīng)用本文方法整定 PID 參數(shù)時一般令 k為 10 左右。 可見， l的增大可使 k 的取值范圍變大。 參數(shù)穩(wěn)定域與控制器參數(shù)的整定 對 擴張狀態(tài) f 的觀測器 (321)(322)進行拉氏變換，并將式 (318)帶入得到： 2 222 ()? k z k lu k sz lu kf k z fs k s k s k? ? ?? ? ? ?? ? ? (332) 可以看出，擴張狀態(tài)觀測器的響應(yīng)速度隨 k 的增大而加快。其中，rrr sshshhsh ????? ?? 1110)( ?。這就是說上述兩個表征系統(tǒng)跟蹤特性和抗擾特性的傳遞函數(shù)彼此獨立，也即在此系統(tǒng)中，設(shè)定值跟蹤特性和抗干擾特性可以獨立的進行調(diào)整。 Gp(s)為被控對象模型，本文主要以傳遞函數(shù)（ 31）描述的單變量系統(tǒng)為研究對象： 101011p 11()()() ()mmm mnnn nss q s q s q s q eN s eGsDs p s p s p s p?? ?????? ? ? ? ???? ? ? ? (31) 其中 qi(i=0,?,m) 、 pj(j=0,?,n) 、 τ ∈ R， N(s)與 D(s)互質(zhì)。str246。遺傳算法為代表的優(yōu)化算法為 PID 控制器的參數(shù)整定提供了新的途徑。 采用了基于Fuzzy 規(guī)則的變參數(shù) PID 控制方 法這種方法規(guī)則簡單，效果好，證明了模糊規(guī)則整定參數(shù)的可行性。這樣，系統(tǒng)的設(shè)定值響應(yīng)和干擾響應(yīng)被分離開來，使系統(tǒng)既有較好 的設(shè)定值響應(yīng)性能，又有較好的抗干擾性能和魯棒性能。柴天佑等給出一種新的基于給定相角裕度和幅值裕度的 PID 參數(shù)自整 定 SPAM 法。m 與其同事創(chuàng)新性地提出利用繼電閉環(huán)實驗，對被控對象進行頻域響應(yīng)分析，達到設(shè)計 PID 控制器目的的實驗方法。 Kiam 提到 PID 控制器 的成功可以通過近期的 IFAC 會議看出 ，有近 90 篇關(guān)于 PID 的論文在會議上被發(fā)表。 由于其算法簡單、魯棒性能好、可靠性高等優(yōu)點， PID 控制策略被廣泛應(yīng)用于鍋爐再熱器控制中。 and the adoption of a power plant boiler reheater specific analysis and research, through the MATLAB simulation and traditional PID pared to illustrate this method is feasible, has to improve the boiler to realize safety, economy, reliability, optimization and environmental protection requirements, has a broad application prospect. Key words: PID， Boiler reheater， Two degree of freedom PID， MATLAB， Control effect。太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 鍋爐再熱器溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 摘要 PID 控制器由于具有結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)容易，魯棒性較強的優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于鍋爐再熱器溫度控制中。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 引言 鍋爐 再熱汽溫系統(tǒng)是一個典型的非線性、時變、多變量系統(tǒng) ,它的狀態(tài)參數(shù)與運行工況密切相關(guān)。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 文獻綜述 PID 控制國內(nèi)外研究進展 1942 年， Ziegler 和 Nichols 首先提出了 PID 控制器參數(shù)整定的經(jīng)典ZieglerNichols 法；此后在 ZN法的基礎(chǔ)上， 1952 年， Chien， Hrones， Reswick等人提出了 ChienHronesReswick 整定算法 錯誤 !未找到引用源。 O’Dwyer 對自 1942 年以來發(fā)表 的 PID 整定規(guī)則進行了系統(tǒng)的整理和分類。該方法通過繼電控制使過程產(chǎn)生極限環(huán)振蕩，得到過程頻率響應(yīng)臨界點的信息，通過振蕩曲線獲得動態(tài)過程數(shù)學(xué)模型的特征參數(shù) Tu和 Ku，再利用 ZN整定公式計算 PID 參數(shù)。 Ho et al. , Fung et al. , Wang et al. , Wang 和 Shao 以及 了基于 GPM 的 PID 整定方法，另外， Wang et al. 針對積分對象提出一種用戶自定義幅值相位裕度的 PID 參數(shù)整定方法，隨后， Wang 和 Ca 將此種方法應(yīng)用于不穩(wěn)定對象。 M. Shamsuzzoha 和 Moonyong Lee 將改進的 IMCPID應(yīng)用于大時滯系統(tǒng) 。