基于廢水和蒸汽的換熱器溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-30 20:25本頁(yè)面
【正文】 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 14參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：.[2] 周澤魁. 控制儀表與計(jì)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(dòng)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(jì) [J].北京：[8] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社。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(gè)系統(tǒng)的控制規(guī)律。本設(shè)計(jì)完成總體設(shè)計(jì)后，選擇了 Matlab 對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。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(jì)的經(jīng)濟(jì)適用原則。圖 施加干擾輸出波形本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 13第 5 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)本次設(shè)計(jì)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(duì)冷物料進(jìn)行加熱，并使其保持在一定的數(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。兩個(gè)閥門上的傳遞函數(shù)為： （41）1??sGA整個(gè)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。微分環(huán)節(jié)：為了改善閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的速度，能反映偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期修正信號(hào)，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。積分環(huán)節(jié)：為了保證被控制量 y(t)在穩(wěn)定時(shí)對(duì)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(shí)，則此時(shí)控制輸出量和控制偏差量都保持在某一個(gè)常值上。PID 控制器作為線性控制器，它根據(jù)給定值 r(t)與實(shí)際輸出值 y（t）構(gòu)成控制偏差e(t)：e(t)=r(t) －y(t)將偏差按比例、積分和微分通過線性組合構(gòu)成控制量，從而對(duì)被對(duì)象進(jìn)行控制，故稱為 PID 控制器。該控制器為 DDZⅢ型儀表，其具體參數(shù)如下，實(shí)物圖如 所示?？刂破魇沁x擇正作用還是反作用的，可通過正/反作用切換開關(guān)進(jìn)行選擇。如控制器的輸入偏差小于零（ε0）時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)變化量大于零（y0） ，稱為反作用控制器。 DDZⅢ型控制器的作用是將變器送來的 1~5V DC 測(cè)量信號(hào)與 1~5V DC 給定信號(hào)進(jìn)行比較得到偏差信號(hào)，然后再將其偏差信號(hào)進(jìn)行 PID 運(yùn)算，輸出 4~20mA DC 信號(hào)，最后通過執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)對(duì)過程參數(shù)的自動(dòng)控制。所以控制器具有把在干擾作用下偏離給定值的被控參數(shù)重新拉回到給定值上的功能。當(dāng)干擾作用于被控過程時(shí)，其被控參數(shù)發(fā)生變化，使相應(yīng)的測(cè)量值偏離給定值而產(chǎn)生偏差。特別適用于允許泄漏量小，閥前閥后壓差小的高粘度，含有懸浮物和顆粒狀物質(zhì)流體的調(diào)節(jié)，可避免結(jié)焦、堵塞、便于自凈與清洗的場(chǎng)合。其技術(shù)參數(shù)如下：工作介質(zhì)：液體介質(zhì)工作壓力：~環(huán)境溫度：10~100℃工作電壓：220VAC圖 Z673H 型調(diào)節(jié)閥本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 7蒸汽調(diào)節(jié)閥選擇 ZZV 型氣體流量調(diào)節(jié)閥 ,具有直線流量特性，該調(diào)節(jié)閥采用頂部導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，配用多彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、動(dòng)作靈敏、流體通道呈 S 流線型、壓降損失小、閥容量大、流量特性精確、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。不斷提高產(chǎn)品的科技含量，從一些技術(shù)細(xì)節(jié)著手，完善了閥門的綜合性能。經(jīng)過查閱資料，熱水閥選擇 Z673H 型氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，流量特性為直線流量特性。在選型中主要考慮以下各個(gè)方面：流體的性狀、靜壓、溫度、壓差、腐蝕性、對(duì)閥的泄漏要求、閥的動(dòng)作方式、管道配置、以及流通能力和可調(diào)范圍等。調(diào)節(jié)閥按調(diào)節(jié)儀表的控制信號(hào)，直接調(diào)節(jié)流體的流量，在控制系統(tǒng)中起著十分重要的作用。該變送器具體參數(shù)
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