【正文】 ssary link in the boiler control, from the burning point of view,gas, fuel, coal respectively. Control of burning process including bustion control,temperature control, pressure control, energy saving control, safety control. According to the production process and the process of bustion of boiler in thermal power plant, the cascade control, ratio control system, the three subsystems were designed thermal power plant boiler bustion process control system: the steam pressure control system, ratio control system of fuel and air, hearth negative pressure control system and the establishment of mathematical model. In the simulation software MATLAB/Simulink, according to the principle of control system block diagram, make a simulation model, respectively, corresponding simulation. The PID parameter tuning, simulation results obtained, analyzing and summarizing. Keywords: bustion control。在仿真軟件 MATLAB/Simulink 中，根據(jù)控制系統(tǒng)的原理方框圖，作出仿真模型圖，分別進(jìn)行相應(yīng)的仿真。燃燒過程的控制 包括燃燒程度控制、溫度控制、壓力控制、節(jié)能控制、安全性控制等。鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中的動力設(shè)備，因而對鍋爐進(jìn)行有效的控制也就顯得至關(guān)重要。 本 科 畢 業(yè) 論 文 火電廠鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)仿真研究 Simulation Study on Combustion Control System of Boiler in Thermal Power Plant 學(xué)院名稱： 電子信息與電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級： 自動化 2021 級 2 班 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師名稱： 指導(dǎo)老師職稱： 2021 年 5 月 目 錄 摘要 ..........................................................................................................I Abstract .................................................................................................. II 引言 ......................................................................................................... 1 第一章 控制系統(tǒng)及 MATLAB 語言的應(yīng)用基礎(chǔ) ..................................... 3 控制系統(tǒng)性能要求 .......................................................................... 3 控制系統(tǒng)的時域分析 ...................................................................... 3 控制系統(tǒng)的頻域分析 ...................................................................... 4 頻域性能指標(biāo) .............................................................................. 4 頻域分析的三種分析方法 ............................................................. 4 控制系統(tǒng)的根軌跡分析 ................................................................... 5 MATLAB 軟件認(rèn)識 ......................................................................... 5 MATLAB 的特點(diǎn) ......................................................................... 5 MATLAB 在控制系統(tǒng)分析中的應(yīng)用 ............................................... 5 根軌跡繪制 ................................................................................. 6 控制系統(tǒng)的頻域分析 .................................................................... 6 MATLAB 環(huán)境下的 Simulink 簡介 ..................................................... 9 第二章 火電廠鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................... 10 蒸汽壓力控制系統(tǒng)和燃料空氣比值控制系統(tǒng) ................................... 12 爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng) ........................................................................ 13 第三章 火電廠鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 ............................... 16 蒸汽壓力控制系統(tǒng) 和燃料空氣比值控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 ...................... 16 爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 .......................................................... 16 第四章 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 ...................................................................... 17 燃料控制系統(tǒng) .............................................................................. 17 空氣流量控制系統(tǒng) ........................................................................ 18 爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng) ........................................................................ 18 第五章 火電廠鍋爐燃燒過程控制各子系統(tǒng) 仿真 ............................... 20 燃料控制系統(tǒng) .............................................................................. 20 蒸汽壓力控制系統(tǒng) ........................................................................ 23 空氣流量控制系統(tǒng) ........................................................................ 25 爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng) ........................................................................ 28 第六章 火電廠鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng) Simulink 仿真 ...................... 31 結(jié)論 ....................................................................................................... 35 致謝 ....................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ............................................................................................... 37 I 火電廠鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)仿真研究 摘要： 在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，為保證生產(chǎn)安全順利進(jìn)行，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益和勞動生產(chǎn)率，必須對生產(chǎn)過程的各種參數(shù)進(jìn)行自動控制，這種控制就是過程控制。過程控制是自動化生產(chǎn)的重要方向和組成部分，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在石油、化工、輕工、冶金、機(jī)械、電力等許多國民經(jīng)濟(jì)的重要領(lǐng)域。燃燒是鍋爐控制中必要的一環(huán)，從燃燒角度來看，有燃?xì)狻⑷加?、燃煤的分別。 本文 根據(jù)火電廠鍋爐燃燒過程生產(chǎn)工藝和流程，利用串級控制、比值控制等控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，分別設(shè)計(jì)火電廠鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)的三個子系統(tǒng)：蒸汽壓力控制系統(tǒng)，燃料與空氣比值控制系統(tǒng)，爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)，并建立數(shù)學(xué)模型。經(jīng) PID 參數(shù)整定后，得出仿真結(jié)果，并進(jìn)行分析總結(jié)。 MATLAB simulation。由于被控過程的多樣性，因此過程控制系統(tǒng)的形式也多樣，相應(yīng)的控制方案也豐富多彩。而且鍋爐燃燒控制系統(tǒng)不同于大多數(shù)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，它不僅存在動態(tài)品質(zhì)調(diào)節(jié)的問題還要考慮到鍋爐的經(jīng)濟(jì)燃燒。目前，主汽壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制器采用的控制規(guī)律以常規(guī)的基于數(shù)學(xué)模型的 PID 控制為多。它有兩個主要功能：Simu（仿真）和 Link（連接），即該軟件可以利用鼠標(biāo)在模型窗口上搭建出所需要的控制系統(tǒng)模型，然后對系統(tǒng)進(jìn)行仿真和分析。 過程建模方法主要有這么幾種： 1．機(jī)理法建模 用機(jī)理法建模就是根據(jù)過程的內(nèi)在機(jī)理，寫出各種有關(guān)的平衡方程，例如物質(zhì)平衡方程、能量平衡方程、動量平衡 方程、相平衡方程，以及反映流體流動、傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)等基本規(guī)律的運(yùn)動方程、物性參數(shù)方程和某些設(shè)備的特性方程等，從中獲得所需的數(shù)學(xué)模型。它是根據(jù)過程的輸入和輸出的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行某種數(shù)學(xué)運(yùn)算后得到的模型，其主要特點(diǎn)是把被研究的過程視為一個黑匣子，完全從外特性上描述它的動態(tài)性質(zhì)，也稱為“黑箱模型”。 測試建模法又可分為經(jīng)典辨識法和系統(tǒng)辨識法兩大類： （ 1） 經(jīng)典辨識法 不考慮測試數(shù)據(jù)中偶然性誤差的影響，只需對少量的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行比 較簡單的數(shù)學(xué)處理，計(jì)算工作量一般較小。 （ 2）系統(tǒng)辨識法 其特點(diǎn)是可以清除測試數(shù)據(jù)中的偶然性誤差即噪聲的影響，為此就需要處理大量的測試數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)是不可缺少的工具。 3 第一章 控制系統(tǒng)及 MATLAB語言的應(yīng)用基礎(chǔ) 控制系統(tǒng)性能要求 控制的任務(wù)是形成控制作用的變化規(guī)律，使得不管是否存在擾動對 象都能得到所期望的行為。 對于一個控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面：穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)使用的基礎(chǔ)，不穩(wěn)定的系統(tǒng)沒有實(shí)際意義。 準(zhǔn)確性是指動態(tài)過程的最終精度，即控制系統(tǒng)輸出量的期望 值與實(shí)際終止值之差（即穩(wěn)態(tài)誤差），其差值越小精度越高。對于一個 實(shí)際 系統(tǒng)，不能要求三項(xiàng)性能指標(biāo)都很