減壓爐出口溫度控制設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-07-07 12:54本頁(yè)面
【正文】 變化導(dǎo)致燃料氣量的變化，采用串級(jí)控制，一旦爐膛溫度變化，TC2的溫度控制器就會(huì)將立即采取控制措施，將控制閥門開(kāi)大（或者關(guān)小），把因爐膛溫度變化的導(dǎo)致燃料氣的變化的干擾抑制下來(lái)，進(jìn)行“粗調(diào)”。這樣爐膛溫度的變化對(duì)爐出口溫度的影響大為減小。當(dāng)這種影響在爐出口溫度中反映出來(lái)時(shí)，又會(huì)由TC1的溫度控制器再進(jìn)一步采取控制措施，即所謂“細(xì)調(diào)”。最終完全克服干擾的影響，使主變量爐出口溫度回復(fù)到原先的給定值上。顯然，由于串級(jí)控制系統(tǒng)的主、副控制器一起作用的結(jié)果，其控制質(zhì)量提高。（3）串級(jí)控制具有一定的自適應(yīng)能力采用的串級(jí)控制，主環(huán)是一個(gè)定值系統(tǒng)，而副環(huán)卻是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)。主控制器能夠根據(jù)操作條件和負(fù)荷的變化（從主變量變化中體現(xiàn)出來(lái)），不斷修改副控制器的給定值，以適應(yīng)操作條件和負(fù)荷變化的情況。如果對(duì)象有非線性特性存在，那么可以把它設(shè)計(jì)處于副回路之中，當(dāng)操作條件或者負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，雖然副回路的衰減比發(fā)生一些變化，穩(wěn)定裕度會(huì)降低一些，但是它對(duì)主回路的穩(wěn)定性影響卻很小，具體分析如下。等效副對(duì)象的放大倍數(shù)為： Ko21=Ko2/(1+Kc2KvKo2Km2) 在一般情況下，1+Kc2KvKo2Km21,當(dāng)操作條件或者負(fù)荷變化使Ko2發(fā)生變化時(shí)，對(duì)等效副對(duì)象的放大倍數(shù)Ko21的影響卻很小，這樣對(duì)主回路的影響也就很小。此外，等效副回路的傳遞函數(shù)為： G2(s)=Gc2(s)Gv(s)Go2(s)/[1+Go2(s)Gm2(s)Gc2(s)Gv(s)] 37用前面所設(shè)的副環(huán)各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)帶入上式，并經(jīng)簡(jiǎn)后得：G2(s)=Kc2KvKo2/[(1+Kc2KvKo2Km2)+To2s]=K2/(1+T2s)式中 K2=kc2KvKo2/(1+Kc2KvKo2Km2) 38 T2=To2/(1+Kc2KvKo2Km2) 39由式(38)可知，當(dāng)副控制器的放大倍數(shù)Kc2整定得足夠大時(shí)，副環(huán)前向通道的放大倍 數(shù)將遠(yuǎn)大于1，即Kc2KvKo2Km21,就可近似寫為：K2=Kc2u、KvKo2/(1+Kc2KvKo2Km2)≈Kc2KvKo2/Kc2KvKo2Km2=1/Km2 310這就是說(shuō)，當(dāng)副控制器的放大倍數(shù)整定得足夠大時(shí)，等效副回路的放大倍數(shù)只取決于測(cè)量變送環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Km2,而與副對(duì)象的放大倍數(shù)Ko2無(wú)關(guān)。由以上分析可以看出，串級(jí)系統(tǒng)具有一定的自適應(yīng)能力。 串級(jí)控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于：對(duì)象的滯后和時(shí)間常數(shù)很大、干擾作用強(qiáng)而頻繁、負(fù)荷變化大、對(duì)控制質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合。此次課程設(shè)計(jì)減壓爐出口溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使用到了過(guò)程控制系統(tǒng)很多方面的知識(shí)，包括串級(jí)控制系統(tǒng)分析、串級(jí)控制系統(tǒng)的整定方法，PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)工程整定等。在設(shè)計(jì)時(shí)，在主控制器和副控制器的選擇上，考慮到主被控變量是爐出口溫度，允許波動(dòng)的范圍很小，要求無(wú)余差，主控制器選了PI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(huì)降低副回路的快速性，降低控制效果。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，就讓我對(duì)過(guò)程控制理論知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中有了比較深刻的認(rèn)識(shí)，提高了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，也檢查了自己存在的不足之處。本次設(shè)計(jì)雖然設(shè)計(jì)思路大體上是正確的，但很多方面存在問(wèn)題，希望老師能夠指教。參考文獻(xiàn)[1]孫洪程，翁為勤，魏杰，《過(guò)程控制系統(tǒng)及工程》，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2010年[2]張虎，王銀鎖，《過(guò)程控制系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)》，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2012年10
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