基于廢水和蒸汽的換熱器溫度控制系統(tǒng)設(shè)計-資料下載頁
2025-06-27 20:25本頁面
【正文】 如下：比例環(huán)節(jié)：為了及時成比例地反應(yīng)控制系統(tǒng)的偏差信號 e(t)，以最快速產(chǎn)生控制作用，使偏差向減少的趨勢變化。積分環(huán)節(jié)：為了保證被控制量 y(t)在穩(wěn)定時對給定量 r(t)的無靜差控制，即當(dāng)閉環(huán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時，則此時控制輸出量和控制偏差量都保持在某一個常值上。積分作用的強(qiáng)弱決于積分時間常數(shù)，積分時間常數(shù)越大積分作用越弱，反之則越強(qiáng)。微分環(huán)節(jié)：為了改善閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)的速度，能反映偏差信號的變化趨勢，并能在偏差信號變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減少調(diào)節(jié)時間。 對于本設(shè)計而言，選用的為分程控制系統(tǒng)，相當(dāng)于兩個單回路控制系統(tǒng)，對與每一個回路都是比例積分作用，其控制規(guī)律表達(dá)式為： （32）])(1)([)(0???tipdettUTk本科生課程設(shè)計（論文） 10第 4 章 系統(tǒng)仿真或模擬調(diào)試本設(shè)計使用 Matlab 進(jìn)行仿真，根據(jù)前幾章的分析可知，當(dāng)只有熱水加熱時，整個系統(tǒng)相當(dāng)于一個單回路控制系統(tǒng)，而當(dāng)熱水無法滿足要求同時用蒸汽加熱時，可將兩者合并，同樣可以看作單回路。兩個閥門上的傳遞函數(shù)為： （41）1??sGA整個系統(tǒng)中的主參數(shù)傳遞函數(shù)為： （42）es5201s???在 Matlab 進(jìn)行仿真，仿真框圖如圖 所示。圖 仿真框圖本科生課程設(shè)計（論文） 11根據(jù)選定的調(diào)節(jié)規(guī)律以及系統(tǒng)的參數(shù)要求，計算出本系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器參數(shù)值。將其輸入仿真的 PID 中，得到 PID 設(shè)置參數(shù)如圖 所示圖 PID 參數(shù)根據(jù)上圖的仿真框圖進(jìn)行仿真，其仿真結(jié)果如圖 所示。圖 仿真波形圖本科生課程設(shè)計（論文） 12本設(shè)計時基于熱水和蒸汽的換熱器溫度控制系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，熱物料的出口溫度干擾因素為物料的流量，在仿真中加入干擾信號后，對其再次仿真，得到的干擾仿真波形圖如 所示。圖 施加干擾輸出波形本科生課程設(shè)計（論文） 13第 5 章 課程設(shè)計總結(jié)本次設(shè)計是基于熱水和蒸汽的換交換器溫度控制系統(tǒng)，使用工業(yè)廢水和蒸汽作為加熱介質(zhì)，對冷物料進(jìn)行加熱，并使其保持在一定的數(shù)值。經(jīng)過查閱資料，本設(shè)計采用了分程控制系統(tǒng)，并根據(jù)設(shè)計要求，選擇了合適的傳感器、控制器、執(zhí)行器以及電氣轉(zhuǎn)換器。所選的器件都具有可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)，充分滿足了設(shè)計的經(jīng)濟(jì)適用原則?？刂埔?guī)律是進(jìn)行過程控制設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，了解調(diào)節(jié)控制規(guī)律對控制質(zhì)量的影響，合理選擇氣動閥的氣開氣關(guān)形式和控制器正反作用以及合理選擇控制規(guī)律，是制定方案及系統(tǒng)仿真的關(guān)鍵步驟。本設(shè)計完成總體設(shè)計后，選擇了 Matlab 對設(shè)計進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。Matlab 具有功能強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算功能，強(qiáng)大的圖形處理能力，高級但簡單的程序環(huán)，豐富的工具箱，非常適合本次設(shè)計的方針要求。通過 PID 參數(shù)的設(shè)定，利用 Matlab 仿真，輸出了該系統(tǒng)的波形，直觀的顯示了整個系統(tǒng)的控制規(guī)律。通過仿真得到了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，通過比較，說明了本設(shè)計是正確的，滿足設(shè)計任務(wù)書中的各項(xiàng)要求，本次設(shè)計圓滿完成。本科生課程設(shè)計（論文） 14參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：.[2] 周澤魁. 控制儀表與計算機(jī)控制裝置[M]. 北京：.[3] 金以慧. 過程控制[M] .北京：.[4] 胡壽松. 自動控制原理[M].北京：.[5] 王平主. 儀器儀表[M] .北京:.[6] [J].[7] 錢頌文. 換熱器設(shè)計 [J].北京：[8] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，
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