【JL019】电厂锅炉蒸汽温度导前微分控制系统设计
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【JL019】电厂锅炉蒸汽温度导前微分控制系统设计,jl019,电厂,锅炉,蒸汽,温度,微分,控制系统,设计
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西北工业大学明德学院本科毕业设计 英语资料及译文 ID is on of of of of to of is to of to as of 0 of is ID of a is of P), I) D) of of of of Ti d) In -2 of is of of or be of so p, Ti d be on of of a 北工业大学明德学院本科毕业设计 1 of of be by of be in is to be of In we a of in of of so a As a of of ID is to ID in to or ID is a of a In ID to to be If be on in to to a is in of a so ID is in If on to by of of of in of so to a In on of is of of ID in in is to 北工业大学明德学院本科毕业设计 2 on a to ID in of is if ID of of to is is At of a of of in of an At of a of of is as be A s to to is to be in is At ID or a a of in in is a ID ID ID or to to 北工业大学明德学院本科毕业设计 3 PC so is of to ID be s so be ID s it be to 1, is of on In do on be to of 2, is by of be to of to or of if to of is to as if is as is a is to as a of to to If no is no it an a a it is a 3, to a to is 北工业大学明德学院本科毕业设计 4 s of of be to is of a be to of be be a of to is it to to a of 4, ID n to ID ID 0 of in to of or of it is to on to ID of we do an or be an of to ID in I D is of of P) is of s to of is a I) n s is 北工业大学明德学院本科毕业设计 5 an if is to as or a In to be of of on of of In if is as it to of so D) n s of of of is to to in be or is of or is of in is to in of in is to in of be of of is of is to to of In be to so of to or a of or to in of of 西北工业大学明德学院本科毕业设计 6 制简介 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分:测量、比较和执行。测量关心的变量,与期望值相比较,用这个误差纠正调节控制系统的响应。 这个理论和应用自动控制的关键是,做出正确的测量和比较后,如何才能更好地纠正系统。 例 微分)控制器作为最早实用化的控制器已有 50 多年历史,现在仍然是应用最广泛的工业控制器。 制器简单易懂,使用中不需精确的系统模型等先决条件,因而成为应用最为广泛的控制 器。 制器由比例单元( P)、积分单元( I)和微分单元( D)组成。 它由于用途广泛、使用灵活,已有系列化产品,使用中只需设定三个参数( 可。在很多情况下,并不一定需要全部三个单元,可以取其中的一到两个单元,但比例控制单元是必不可少的。 首先, 用范围广。虽然很多工业过程是非线性或时变的,但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统,这样 可控制了。 其次, 数较易整定。也就是, 数 以根据过程的动态特性及时整定。如果过程的动态特 性变化,例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化, 数就可以重新整定。 第三, 制器在实践中也不断的得到改进,下面是两个改进的例子。 在工厂,总是能看到许多回路都处于手动状态,原因是很难让过程在“自动”模式下平稳工作。由于这些不足,采用 工业控制系统总是受产品质量、安全、产量和能源浪费等问题的困扰。 数自整定就是为了处理西北工业大学明德学院本科毕业设计 7 数整定这个问题而产生的。现在,自动整定或自身整定的 制器已是商业单回路控制器和分散控制系统的一个标准。 在一些情况下针对特定的系统设计的 制器控制 得很好,但它们仍存在一些问题需要解决: 如果自整定要以模型为基础,为了 数的重新整定在线寻找和保持好过程模型是较难的。闭环工作时,要求在过程中插入一个测试信号。这个方法会引起扰动,所以基于模型的 数自整定在工业应用不是太好。 如果自整定是基于控制律的,经常难以把由负载干扰引起的影响和过程动态特性变化引起的影响区分开来,因此受到干扰的影响控制器会产生超调,产生一个不必要的自适应转换。另外,由于基于控制律的系统没有成熟的稳定性分析方法,参数整定可靠与否存在很多问题。 因此,许多自身整定参数的 制器经常工作在自动整定模式而不是连续的自身整定模式。自动整定通常是指根据开环状态确定的简单过程模型自动计算 数。 控制非线性、时变、耦合及参数和结构不确定的复杂过程时,工作地不是太好。最重要的是,如果 制器不能控制复杂过程,无论怎么调参数都没用。 虽然有这些缺点, 制器是最简单的有时却是最好的控制器 目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。自动 控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接口、执行机构,加到被控系统上;控制系统的被控量,经过传感器,变送器,通过输入接口送到控制器。不同的控制系统,其传感器、变送器、执行机构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。目前, 制及其控制器或智能 制器(仪表)已经很多,产品已在工程实际中得到了广泛的应用,有各种各样的 制器产品,各大公西北工业大学明德学院本科毕业设计 8 司 都 开 发 了 具 有 数自整定功能 的智能调节器 (其中 制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。有利用 制实现的压力、温度、流量、液位控制器,能实现 制功能的可编程控制器 (还有可实现 制的 统等等。 可编程控制器 (是利用其闭环控制模块来实现 制,而可编程控制器 (以直接与 连,如 。还有可以实现 制功能的控制器,如 品系列,它可 以直接与 连,利用网络来实现其远程控制功能。 1、开环控制系统 开环控制系统是指被控对象的输出 (被控制量 )对控制器的输出没有影响。在这种控制系统中,不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。 2、闭环控制系统 闭环控制系统的特点是系统被控对象的输出 (被控制量 )会反送回来影响控制器的输出,形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈,若反馈信号与系统给定值信号相反,则称为负反馈,若极性相同,则称为正反馈,一般闭环控制系统均采用负反馈,又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。比如人就 是一个具有负反馈的闭环控制系统,眼睛便是传感器,充当反馈,人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛,就没有了反馈回路,也就成了一个开环控制系统。另例,当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净,并在洗净之后能自动切断电源,它就是一个闭环控制系统。 3、阶跃响应 阶跃响应是指将一个阶跃输入( 到系统上时,系统的输出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后,系统的期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准、快三个字来描述。稳是指系统的稳定性,一个系统要能 正常工作,首先必须是稳定的,从阶跃响应上看应该是收敛的;准是指控制系统的准确性、控制精度,通常用稳态误差来描述,它表示系统西北工业大学明德学院本科毕业设计 9 输出稳态值与期望值之差;快是指控制系统响应的快速性,通常用上升时间来定量描述。 4、 制的原理和特点 在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称 制,又称 节。 制器问世至今已有近 70 年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的 其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用 制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用 制技术。 制,实际中也有 制。 制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 比例( P)控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。 积分( I)控制 在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积 分成正比关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。因此,比例 +积分 (制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。 微分( D)控制 在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。自动控制系统在克服误差的调 节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差
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