過程控制課程設(shè)計--燃油加熱爐溫度控制系統(tǒng)-資料下載頁
2025-06-04 18:33本頁面
【正文】 回路選用 P 控制，所以參數(shù)整定如下： 調(diào)節(jié)副環(huán)。 將主調(diào)節(jié)器 1pK 設(shè)為 1， 1IK 和 1DK 設(shè)為 0，副調(diào)器 2pK 設(shè)為 1 逐步調(diào)節(jié)副回路的 kc。 .此時經(jīng)過微小調(diào)整得到副回路 P 控制器 2cK =6. 主回路整定： 將副調(diào)節(jié)器 2cK =6，主回路加入 PID，逐步調(diào)節(jié) 1cK 、 1IT 、 1DT 的值，使輸出符合要求，記下此時的 Kc1 = 6， Ti1 = 200， Td1 = 80 Simulink 仿真圖 (帶擾動 )如下 : 將兩者比較如下： 分析 :經(jīng)過改進(jìn)，串級控制系統(tǒng)的超調(diào)量只有約為 3%，符合控制要求，并且調(diào)節(jié)時間也有很大程度上改善，通過與單回路 PID 控制對比可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)特有很大改善。 擾動分析： 從圖中可以看出，在 2500s 時分別加入幅值為 2 的干擾信號，串級控制對擾動有很強的抗干擾能力。相比較上圖的單回路抗擾動輸出，又可以看出的串級控制的優(yōu)越性。 仿真結(jié)果分析 通過仿真結(jié)果可以看到，串級控制系統(tǒng)可以跟好的 實現(xiàn)工程要求，有效克服擾動，很好的實現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。串級控制系統(tǒng)中增加了一個包含二次擾動的副回路，使系統(tǒng)改善了被控過程的動態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率； 對二次擾動有很強的克服能力；提高了對一次擾動的克服能力和對回路參數(shù)變化的自適應(yīng)能力。綜上所述，本設(shè)計選擇串級控制系統(tǒng)。 四：設(shè)計總結(jié) 此次課程設(shè)計 加熱爐出口溫度與爐膛溫度串級控制系統(tǒng)設(shè)計，使用到了過程控制系統(tǒng)很多方面的知識，包括串級控制系統(tǒng)分析、建模與仿真，串級控制系統(tǒng)整定方法， PID 調(diào)節(jié)器的參數(shù)工程整定，串級控制系統(tǒng)的性能分析等。 剛開始設(shè)計 時，在主、副控制器選擇上，考慮到主被控變量是加熱爐溫度，允許波動的范圍很小，要求無余差，主控制器選了 PID 控制。副控制器直接采用了 P 控制 考慮到如果引入積分控制可能反而會降低副回路的快速性，降低控制效果。在串級系統(tǒng)整定時，開始準(zhǔn)備用逐步逼近法，以為這種方法可以將系統(tǒng)調(diào)試到接近最優(yōu)狀態(tài)，但經(jīng)過實際操作，發(fā)現(xiàn)這種方法很繁瑣，費時費力，就考慮使用實踐中常用的一步整定法，操作后感覺不僅操作簡便，而且也可以達(dá)到滿意效果，很適合本次系統(tǒng)設(shè)計。在 PID 參數(shù)整定時，也是用到了比較常用的衰減曲線法。通過此次課程設(shè)計，讓我對過程 控制理論知識在實際應(yīng)用中有了比較深刻的認(rèn)識，提高了理論知識的學(xué)習(xí)，也檢查了自己存在的不足之處。
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