【正文】 同時，我感受到他淵博的知識、敏捷的思維、嚴謹求實的治學態(tài)度和永不倦怠的敬業(yè)精神，這些都使我深受感動和熏陶。 參考文獻[1] 于希寧, 劉紅軍. 自動控制原理（第二版）. 中國電力出版社，20221.[2] . 清華大學出版社, 20221.[3] . 清華大學出版社, 20226.[4] 劉玲. 汽包鍋爐給水調節(jié)統(tǒng)中單／三沖量切換方案. 煤炭技術. 2022,12 系[5] 蔡勇承, 徐進, 齊全, 屠勤, 徐耀良. 300MW 機組全程給水控制系統(tǒng)的設計. 華東電力, 202212:8082.[6] 2600MW ,20226:191193.[7] 張麗香, 田丹. 陽城 6350 MW 機組給水全程控制系統(tǒng)分析. 電力學報, 2022151：14.[8] 梁福余, 莊建華. 國產 600MW 超臨界機組全程給水控制策略 . 華電技術, 20227:6467.[9] 康澄杰, 曹泉. 陽邏電廠 4 , 20224 :3638.[10] 鄭阿奇. MATLAB 使用教程第 1 版. 電子工業(yè)出版社 . 2022,5.[11] 劉艷文, 丁滿堂, 苗永旗. 陽泉二電廠 2 號機組全程給水控制系統(tǒng)的研究, 19992:2325.[12] 林蕾. 全程給水控制系統(tǒng)在臺山電廠的應用. 福建電力與電工, 202212 :5254.[13] 呂玉坤, 張健, 王建, 劉玉波, 析與設計. 電站系統(tǒng)工程. 20227：6264.[14] 林文孚. 胡燕. 單元機組自動控制技術. 中國電力出版社（第二版）, 2022年 1 月.[15] 陳劍平, 馬吉強. 給水全程控制應用與分析. .[16] 潘維加, 嚴俊峰. 汽包鍋爐給水全程控制系統(tǒng)分析的幾個關鍵問題. 長沙理工大學學報. 20226：4447.[17] 厲偉, 吳靈, 董文忠. 火力發(fā)電廠單元機組給水全程控制系統(tǒng)淺析. 沈陽工業(yè)大學學報. 202210：551553 [18] 李遵基. 電力控制理論及其應用第 1 版. 中國電力出版社. 2022,7致 謝本文的研究工作是在于希寧老師的悉心指導下完成的。同時，在設計中還存在一些問題，比如：信號的測量。由于鍋爐水位有其自身的動態(tài)特性，比如非自衡，虛假水位等，這就給鍋爐給水自動控制帶來了困難。他間接反映了鍋爐蒸汽負荷與給水量之間的平衡關系，維持汽包水位正常是保證鍋爐和氣輪機安全運行的必要條件。900 秒加入給水節(jié)約擾動,響應曲線如圖 : 圖 全程仿真圖執(zhí)行器輸出如圖 ：圖 執(zhí)行器輸出曲線測試結果表明，系統(tǒng)調節(jié)性能良好，在切換過程中沒有出現(xiàn)劇烈抖動，執(zhí)行器輸出也無急劇變化的情況發(fā)生。12()58wGss??經整定得 P= 5 ，I=系統(tǒng)在給定值擾動下的階躍響應曲線如圖 ：圖 單回路系統(tǒng)在給定值單位階躍擾動下的響應曲線指標 超調量 衰減率 調節(jié)時間 穩(wěn)態(tài)誤差結果 30% 90% 103s 0搭建串級三沖量控制系統(tǒng)仿真框圖如圖 ：圖 串級三沖量仿真框圖其中， 為給水流量在高負荷時對汽包水位的傳遞函數(shù)；321??sGw為蒸汽流量擾動在高負荷時對汽包水位的傳遞函數(shù)；s??經整定得 P=，I=；P1=4，I1=串級三沖量系統(tǒng)在給定值階躍擾動下的響應曲線如圖 ：圖 三沖量系統(tǒng)在給定值單位階躍擾動下的響應曲線指標 超調量 衰減率 調節(jié)時間 穩(wěn)態(tài)誤差結果 49% 77% 370s 0串級三沖量系統(tǒng)在蒸汽階躍擾動下的響應曲線如圖 ：圖 串級三沖量系統(tǒng)在蒸汽單位階躍擾動下的響應曲線串級三沖量系統(tǒng)在給水流量單位階躍擾動下的響應曲線如圖 ：圖 串級三沖量系統(tǒng)在給水流量單位階躍擾動下的響應曲線 全程給水系統(tǒng)仿真通過全程給水仿真使單回路和三沖量兩個子系統(tǒng)結合起來，仿真中選擇在 200s 時使系統(tǒng)從單回路切換到三沖量控制，測試其控制品質。6 仿真及整定采用的仿真軟件為 MATLAB，在其 Simulink 工具箱中搭建仿真框圖進行仿真。A 泵和 B 泵同理。PID1 跟蹤給水流量與蒸汽流量 SW 之差，當旁閥硬手操時，則處于雙回路跟蹤狀態(tài)，這時控制信號直接跟蹤旁閥位置變送器的輸出值。PID3 在手動并且旁閥開度大于 30%時，會跟蹤 A 泵和 B 泵轉速信號中的較大值，在手動并且旁閥開度小于 30%時，會跟蹤旁閥位置信號。B 泵同理。只有當負荷升高到一定程度，控制信號經 f2(x)運算后大于給定值時，才能作為泵的轉速給定值去控制泵的給水流量。3PI 的輸出經過 f2(x)運算后變?yōu)榭梢栽?0~100%負荷調節(jié)給水量的信號去控制 A 泵轉速。泵和閥門的運行從 3PI 輸出的控制信號經過 f1(x)運算后，轉化為使旁閥開度在 0~100%時，符合可以從 0~30%變化的信號。由于在負荷〈30%時，PID2 的輸出是跟蹤 PID3 的，所以切換是無擾動的?？刂葡到y(tǒng)的跟蹤與切換當負荷小于 30%時，采用單回路輸出信號來控制閥門開度，此時三沖量主調節(jié)器PID1 跟蹤總給水流量與主蒸汽流量 SW 之差，三沖量副調節(jié)器 PID2 的輸入信號即為0，PID2 輸出跟蹤單回路控制器 PID3 的輸出，并產生控制信號去控制閥門和電泵。邏輯信號 13：B 泵手動時，接通轉速反饋值或者手動給定值；否則，接通控制信號。邏輯信號 10：A 泵轉速信號反饋值與給定值偏差太大時報警。邏輯信號 8：A 泵雙回路跟蹤時，接通 A 泵轉速反饋值；否則，接通手動給定值。邏輯信號 6：旁閥雙回路跟蹤或手動時，接通反饋值；否則，接通控制信號。邏輯信號 4：給水手動或負荷〈30%，PID1 跟蹤。5 給水全程控制系統(tǒng)設計全程給水 sama 圖見附錄邏輯信號說明邏輯信號 1：給水手動或負荷〉30%，PID3 跟蹤邏輯信號 2：當 1PI 處于跟蹤狀態(tài)時，給水手動并且旁閥開度 〈90% ，PID1 跟蹤信號V；否則跟蹤 A 泵和 B 泵中轉速較大的值。這個方案結構最簡單，系統(tǒng)和調節(jié)段兩種切換互相錯開，P b 是開環(huán)調節(jié)，調節(jié)段是無觸點自由過渡，安全性能好，是一個好方案。在熱態(tài)啟動時取決于 Pb 值，泵可以直接工作在較高的轉速。高負荷時，閥門開到最大，為了減小阻力，把并聯(lián)的調節(jié)閥也開到最大，三沖量調節(jié)器 PI2 的輸出大于 GH1 的值，故可直接改變調速泵轉速控制給水量。這是一個一段調節(jié)的方案，在低負荷時采用 PI1 單沖量系統(tǒng)，這時調速泵由大值選擇器的輸出（GH1）值來控制，使泵維持在允許的最低轉速。不足之處是壓力調節(jié)系統(tǒng)和水位調節(jié)系統(tǒng)互相影響，同時兩個系統(tǒng)切換動作頻繁，使調節(jié)閥磨損較快。當機組熱啟動時，高壓加熱器出口的給水壓力高于泵的出口壓力，小選組件輸出為泵出口壓力，保證泵出口給水壓力升壓過程中，兩個調節(jié)閥門均處于關閉狀態(tài)，直到泵出口壓力大于高壓加熱器出口給水壓力時，才按高壓加熱器出口的給水壓力進行調節(jié)，控制兩個閥門的開度。當機組正常運行時，高壓加熱器出口的給水壓力總是低于泵的出口壓力。為了保證給水泵工作在安全工作區(qū)內，設計了一個給水泵出口壓力調節(jié)系統(tǒng)（PI3） ，通過改變閥門開度來改變泵的出口壓力。方案五 如圖 所示。此方案經濟性好，切換簡單，實現(xiàn)方便。在高負荷時切到三沖量控制系統(tǒng)，這時閥門開到最大，PI2 的輸出直接改變變速泵轉速，達到改變給水量、保持水位的目的。此方案在低負荷時用 PI1 調節(jié)器改變閥門開度來改變給水量，保持水位。但由于有系統(tǒng)、調節(jié)段、閥門等三種切換，線路復雜，不易掌握，可靠性也相應下降。而在高負荷時，閥門開到最大，三沖量調節(jié)器 PI2 的輸出大于 nmin 值，故它的輸出去改變 PI3 的輸出，使泵的轉速改變，從而調節(jié)給水量，所以這時是一段調節(jié)。方案三 如圖 所示。調節(jié)器 PI3 保證調速泵出口壓力為一定值 Ps（要求 Ps Pb +H p+ k ） ， （P b 為汽包壓力、H p 為泵出口到汽包的2G壓力損失，k 為阻力） ，既保證調速泵工作在安全區(qū)內，同時又使泵在熱態(tài)啟動和冷態(tài)2G啟動時有相應的轉速。這也是一個兩段調節(jié)的方案。但由于高低負荷都采用閥門調節(jié)，特別是高負荷時節(jié)流損失大，經濟性較差。在兩種情況下，都用調節(jié)器 PI3，既保證調速泵在安全轉速內工作，又使給水閥門兩端差壓保持為定值。這是一個兩段調節(jié)的方案，用改變調節(jié)閥門的開度來控制給水量。即所謂兩段控制，兩段控制方式是指給水控制系統(tǒng)用兩套獨立的系統(tǒng)，分別指揮自己的執(zhí)行機構來完成給水全程控制的方式。設計跟蹤系統(tǒng)的基本原則是：當三沖量系統(tǒng)運行時，要求 PI1 調節(jié)器的輸出跟蹤 PI3 調節(jié)器的輸出；單沖量系統(tǒng)運行時，要求 PI3 調節(jié)器的輸出跟蹤 PI1 調節(jié)器的輸出；主調節(jié)器 PI2 的輸出應保證加法器的輸出跟蹤給水流量信號。系統(tǒng)的切換在 25%負荷左右進行。當單沖量系統(tǒng)運行時，lC 閉合，3C 斷開。兩套控制系統(tǒng)的切換是根據(jù)鍋爐負荷（蒸汽流量）的大小進行的。圖中 PIl 是低負荷時的單沖量給水調節(jié)器，它只接受經過自動校正后（圖中未表示水位信號的自動校正回路）的水位信號。此時如果采用多種自動校正措施，則會使系統(tǒng)結構復雜，整定困難，同時仍然存在誤差。鍋爐在不同的負荷和參數(shù)下，其給水被控對象的動態(tài)特性是不同的。這樣，當負荷變化時，水位穩(wěn)定值是靠主調節(jié)器 PI1 來維持的，并不要求進入副調節(jié)器的蒸汽流量信號的作用強度按靜態(tài)配比來進行整定，卻可以根據(jù)對象在外繞下虛假水位的嚴重程度來適當加強蒸汽流量信號的作用強度，從而改變負荷擾動下的水位控制品質。主調節(jié)器的輸出信號和給水流量、蒸汽流量信號都作用到副調節(jié)器 PI2，一般副調節(jié)器都采用比例控制規(guī)律，以保證副調節(jié)回路的快速性。系統(tǒng)結構和工作原理串級三沖量給水控制系統(tǒng)圖如圖 所示。（3） 所以在設計給水控制系統(tǒng)時，應考慮采用以蒸汽流量 D 為前饋