锅炉汽包水位串级三冲量控制系统的设计.docx

毕业论文（设计）
论文（设计）题目：锅炉汽包水位串级三冲量控制系统的设计

摘要
锅炉是化工、炼油、发电、造纸和制糖等工业生产过程中必不可少的重要动力设备。锅炉往往成了不少工厂不可或缺的一部分。因而，对锅炉设备中的自动控制系统进行分析研究是必要的。
锅炉是工业生产过程中重要的动力设备。锅炉水位控制系统是锅炉生产控制系统中重要的环节，对锅炉生产操作如果不合理往往会引起事故。这些事故中大部分是由于锅炉水位控制不当引起的，可见锅炉汽包水位控制在锅炉设备控制系统中的重要性；汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。
汽包水位的控制大多采用PID控制方式，PID控制器参数的整定是在获取对象数学模型的基础上，根据某一整定规则来确定的，能进行在线调整，以适应锅炉汽包水位这样一个复杂多变的控制系统。
本文应用控制技术，设计了一种三冲量PID控制器，对锅炉汽包水位进行控制，实现了锅炉汽包水位的自动调节。并利用MATLAB对控制系统进行仿真；结果表明，PID控制技术响应速度快、精度高，同时对虚假水位有较好的控制效果。

关键词：PID控制；MATLAB；仿真；锅炉汽包水位

Title
Abstract
TheboileristhePowerPlantthatthewholefactory,.Segmentthattheboilerwaterlevelcontrolsystemisthemostsignificantintheboiler.ThetraditionalcontrolmodeofthedrumwaterlevelmostlyusesPID.PIDtuningparameterstoobtaintheobjectisbasedonthemathematicalmodel,basedonatuningrulestodetermine,on-linecanbeadjustedtosuittheboilerdrumlevelcontrolsuchacomplexsystem.
Inthispaper,controltechnology,thedesignofathreeimpulsePIDonboilerdrumlevelcontroltoachievetheautomaticadjustmentofboilerfeedwater.AndcontrolsystemsusingMATLABsimulating;resultsshow,PIDtechnology,fastresponse,highaccuracy,whilefalsewaterlevelhasgoodcontroleffect.

Keyword:PID;MATLA;boilerfeedwater;simulating
目录
1、概述……………………………………………………………………………..1
2、给水被控对象的动态特性……………………………………………………....3
2.1汽包水位的动态特性………………………………………………………...3
2.2各种扰动下水位变化的动态特性………………………………………….3
2.2.1给水流量扰动下对象的动态特性……………………………………....3
蒸汽流量扰动下对象的动态特性……………………………………..4
3、串级三冲量给水控制系统的设计………………………………………………7
3.1锅炉给水设备及管路连接…………………………………………………...7
3.2串级三冲量给水控制系统…………………………………………………....7
3.2.1给水控制系统概况………………………………………………………7
3.2.2串级三冲量给水控制系统的工作原理…………………………………8
3.2.3串级三冲量给水控制系统的SAMA图…………………………………9
3.3调节器的选择……………………………………………………………...10
3.4串级三冲量给水控制系统的参数整定…………………………………...10
3.4.1主、副调节器的参数整定……………………………………….........10
3.4.2前馈通路的设计……………………………………………………......13
4、串级三冲量给水控制系统的仿真………………………………………………15
4.1MATLAB概述……………………………………………………………..15
4.2串级三冲量给水控制系统的仿真………………………………………...15
副回路的仿真……………………………………………………………16
主回路的仿真……………………………………………………………17
外扰下的仿真分析………………………………………………………20
4.3仿真结果分析……