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管式加熱爐出口溫度串級控制系統(tǒng)設計-資料下載頁

2025-08-05 10:48本頁面
  

【正文】 由此得:影響控制的主要因素 KP 、 KD、 KI 及采樣周期 T。整定思路:(1)理論根據(jù)——由于主、副對象的時間常數(shù)相差很大,則主、副回路的工作頻率差別很大,當副回路整定好以后,將副回路視作主回路的一個環(huán)節(jié)來整定主回路時,可認為對副回路的影響很小,甚至可以忽略。9(2)另一方面,工藝上對主變量的控制要求較高,而對副變量的控制要求較低。(3)整定順序:先整定副調節(jié)器,再去整定主調節(jié)器。整定步驟:⑴在生產工藝穩(wěn)定,主、副調節(jié)器均設置為純比例控制作用。⑵具體做法,將主調節(jié)器的比例度 δ1 置于 100%,Ki=0,Kd=0。⑶按簡單控制系統(tǒng)的衰減曲線法整定副回路——將副調節(jié)器的比例度 δ2 由大到小調整,直到副變量的過渡過程曲線呈 4:1 衰減振蕩為止。(4)記下此時的比例度 δ2s,量得此時的衰減振蕩周期 T2s。(5)置副調節(jié)器的比例度為 δ2s,將副回路看作是主回路的一個環(huán)節(jié),主副環(huán)仍閉合,用同樣的方法整定主調節(jié)器——將主調節(jié)器的比例度 δ1 由大到小調節(jié),直到主變量的過渡過程曲線呈 4:1 衰減振蕩為止。(6)記下此時主調節(jié)器的比例度 δ1s,量出主變量振蕩周期 T1s。 (7)由已求得的 δ1s、δ2s 和 T1s、T2s 的值,結合主、副調節(jié)器的選型,按照簡單控制系統(tǒng)的衰減曲線法整定參數(shù)的經(jīng)驗公式,分別計算主、副調節(jié)器的最佳參數(shù)值。(8)按照“先副后主” 、 “先 P 再 I 后 D”的順序,將計算出的參數(shù)設置到調節(jié)器上,作擾動試驗,觀察過渡過程曲線,作適當?shù)膮?shù)調整,直到控制質量最佳。6 管式加熱爐出口溫度串級控制系統(tǒng)的 MATLAB Simulink 仿真與分析 傳遞函數(shù)的選擇按儀表的對應關系設:主回路的傳遞函數(shù)取 8012()9)seGs??? 副回路的傳遞函數(shù)取 參考文獻[8]1622()30)(s? 系統(tǒng)的參數(shù)的選擇 系統(tǒng)的仿真圖為圖 6:圖 610首先整定副回路,當副回路的衰減比為 4:1 時,如圖 7 所示此時副回路的振蕩周期 T1s= 11246=66(s)衰減比為 δ1=1/ 100%=%。?然后整定主回路,當主回路的衰減比為 4:1 時,如圖 8 所示此時主回路的振蕩周期 T2s=840335=505(s) ,衰減比 δ2=1/ 100%=%,?計算得 Kp=、Ti=、Td= 、Ki=、Kd=。 系統(tǒng)的仿真分析將 Kp、Ki、Kd 分別代入 PID 調節(jié)器后得到無擾動的的仿真結果為如圖 9加入擾動后的系統(tǒng)框圖為圖 10,得到的仿真結果為圖 11圖 7 圖 8圖 9 圖 11圖 1011由于超調量較大,可減小比例系數(shù)使超調量減小,當 Kp=,Ki=,Kd=時。再次得到的無擾動和有擾動響應曲線分別為圖 12 和圖 13,超調量在生產規(guī)定的范圍內。7 感受與體會通過這次課程設計,我發(fā)現(xiàn)了很多平時學習上的不足,也學到了很多以前沒有涉及到得知識,導致考完試以后就把這些知識給忘掉,沒有能夠轉化成自己的知識,遇到過很多很多的問題,但我通過很多有效地途徑,例如上網(wǎng)查相關資料,問身邊的同學與朋友,都得到了解決。 剛開始的時候,對管式加熱爐串級控制系統(tǒng)只有個大概的了解,我去圖書館仔細查閱了介紹過程控制系統(tǒng)的相關書籍,并在網(wǎng)上搜類似的設計來參考,詳細了解其工作原理,并對管式加熱爐控制系統(tǒng)的設計有一個大概的構思。當然,對一篇課程設計來說,格式也是一個重要的方面,我仔細按著知道老師的格式要求,認真編輯,達到好的效果。 在做課程設計的過程中,不斷發(fā)現(xiàn)新的問題,不斷去尋找好的解決方法,不斷去改變,改進,才能讓自己得到提高。我們首先要學好理論,然后抓住機會實踐,在實踐中加深對理論的理解,理論與實踐相結合,才能學好專業(yè)知識,為未來打好基礎。不知不覺中,幾天時間的關于管式加熱爐溫度控制系統(tǒng)的課程設計已經(jīng)做完了,感覺受益匪淺。在設計過程中,從拿到題目,方案的設計到方案的確定,都經(jīng)過了嚴謹?shù)乃伎迹芈返脑O計,調節(jié)器的正反作用的確定,被控參數(shù)的選擇,使系統(tǒng)能夠達到設計目的。同時,其他的同學,在設計的過程中曾耐心給與幫助,使我得以最終完成這次關于管式加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)的設計。我們以前學習的知識都漸漸離我們遠去,甚至不知道、不清楚哪些知識該用到哪些地方,什么時候用。學校安排了這次管式加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)的課圖 12 圖 1312程設計,通過自己查找資料,了解情況,讓我們清楚我們學的知識與現(xiàn)實工業(yè)生產之間的聯(lián)系,使得我們對知識更加了解和鞏固,為今后的工作打下了基礎。8 參考文獻[1]《過程裝備控制技術及其應用》 王毅 主編 化學工業(yè)出版社[2]《過程自動化及儀表》 俞金壽 主編 化學工業(yè)出版社 [3]《工業(yè)過程控制工程》 王樹青 主編 化學工業(yè)出版社[4]《控制儀表及裝置》 吳勤勤 主編 化學工業(yè)出版社[5]《過程控制儀表》 徐春山 主編 冶金工業(yè)出版社[6]《過程裝備成套技術設計指南工程》 黃振仁 主編 化學工業(yè)出版社 [7]《化工單元過程及設備課程設計》 匡國柱 主編 化學工業(yè)出版社 [8] 《節(jié)能》2022 年第 7 期 基于 MATLAB Simu1ink 下加熱爐傳遞函數(shù)的 PID 仿真試驗趙春鋒等 煙臺大學
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