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基于MATLAB过热汽温控制系统仿真 基于MATLAB过热汽温控制系统仿真

格式:word 上传:2022-06-25 14:56:32

《基于MATLAB过热汽温控制系统仿真》修改意见稿

1、“.....调节器参数的计算公式如表表稳定边界法参数整定公式稳定边界法适用于许多过程控制系统。但是对于锅炉水位控制系统那样不准进行稳定边界试验的系统,或者些时间常数较大的单容对象,采用纯比例控制系统时系统本质稳定。对于这些系统是无法用稳定边界法来进行整定的。衰减曲线法与稳定边界法类似,不同的只是本法采用衰减比通常为或时设定值振动的衰减振荡试验数据,然后根据些经验公式,求取调节器相应的整定参数。对衰减曲线法的具体步骤如下置调节器积分时间为最大值,微分时间为为零,比例带为最大值,并将系统投入运行。待系统稳定后,作设定值阶跃扰动,并观察系统的响应。基系统响应衰减太快,减小比例带,反之,系统响应衰减过慢,就增大比例带。如此反复,直到出现衰减比为的振荡曲线,记下此时的比例带和振荡周期的数值......”

2、“.....过程进行较快的控制系统,要准确地确定系统响应的衰减程度比较困难,往往只能根据调节器输出摆动次数加以判断。对于的误差过程,调节器输出就来回摆两次后稳定。摆动次所需的时间即为。显然这样测得的和值,会给调节器参数整定带来误差。衰减曲线法也可以根据实际需要,在衰减比为的情况下进行。对模型的仿真以浙江长兴电厂机组过热汽温先进控制的为例。该项目的目的是通过采用先进的控制策略,对原有过热汽温系统进行改造,过热汽温能够长期保持在,变负荷过程中,过热汽温能够保持在范围内。系统改进后,可以在机组正常运行中包括调峰过程无需人工干预。该项目于年月已交付电厂使用,运行状况良好。浙江长兴电厂机组为单元机组,汽轮机采用上海汽轮机厂生产的中间再热凝汽式汽轮机,机组型号为,锅炉采用北京巴威公司制造的亚临界中间再热自然循环单锅筒锅炉,采用正压直吹中速磨制粉系统,前后对冲燃烧方式......”

3、“.....负荷工况导前区传递函数惰性区传递函数表长兴机组侧二级减温水扰动模型针对以上模型对控制系统进行仿真对机组的仿真搭建仿真模型如图导前区传递函数为惰性区传递函数为图机组串级控制系统仿真根据串级系统的结构图进行参数整定,内回路控制器均为调节,外回路控制器为调节。参数整定步骤如下首先断开主回路,在内回路中加入单位阶跃响应,改变内环的比例值,最终是要得到曲线衰减比大致为的曲线。首先将比例增益设为,衰减比为,应增大比例作用。令,得到衰减比为的曲线。图内回路整定曲线整定主回路,运用稳定边界法,令时,即发生等幅振荡。如图所示,从图中读出。图发生衰减振荡时仿真曲线根据稳定边界法整定计算公式仿真后得到曲线衰减比为,衰减率为的曲线。经过反复调整,将积分值设定为时,能够得到满意的曲线......”

4、“.....图机组仿真后的曲线从仿真曲线中可以看出,系统最终能稳定在设定值上,没有稳态误差,得出的动态性能参数为上升时间峰值时间调节时间超调量。从其动态性能参数可以看出,对于主汽温控制系统来说,串级常规能够在设定值扰动下取得良好的控制效果。对于过热汽温控制系统来说,由于主要采用喷水来控制汽温,所以喷水量扰动是该系统的基本扰动。在导前区与副调节器间加阶跃扰动,用以模拟喷水量扰动。由于有内回路的快速调节作用,系统的输出不会产生大的变化。仿真的得到的响应曲线如图所示图加入阶跃扰动后的仿真曲线在减温水扰动下,该控制系统最终能够消除扰动,使主汽温稳定在设定值,其最大动态偏差为,调节时间为。从其动态性能指标可以看出,串级控制能够有效的消除减温水扰动对过热汽温的影响,使过热汽温度不发生大范围波动......”

5、“.....先断开外回路,整定内回路。令,得到衰减比为的曲线图内回路整定曲线然后整定外回路。运用稳定边界过,当系统发生等幅振荡时。表浙江长兴电厂机组为单元机组各负荷下的被控对象传递函数切换策略由前述动态特性分析,构成特征矢量为,。其中,分别对应该负荷下的温度和压力依据数据间的相似程度来确定当前系统属于基本工况级中哪个工况工作范围。常用的确定数据间相似度的方法有距离法,夹角余弦法等。研究表明,采用何种方法所获得的结果并没有明显差别。因此简单易行计算量小的方法往往成为首选方法。我们采用距离法来确定当前系统处于哪个工况工作范围,即,令则系统处于第个工况工作范围内。典型工况下控制器设计及参数整定随着负荷的变化,不仅模型参数变化很大,而且结构也发生了变化。因此,用单固定控制器参数不能保证系统在各种工况下控制系统的品质......”

6、“.....如表。负荷主回路副回路比例带积分时间微分时间比例带表三种负荷下机组参数表仿真研究模型与控制器匹配及不匹配情形下阶跃扰动试验根据对象模型表和控制器参数表对过热汽温控制系统在模型匹配与不匹配的情况下进行给定值单位阶跃扰动试验。以负荷时的控制器参数分别控制四种典型工况时,在对象模型匹配与不匹配时的仿真结果如图所示。奇才无可奈何栽地魂牵梦萦地基本面栽图负荷时的控制器参数分别控制四种典型工况仿真曲线对机组采用此控制策略进行实验,其特征矢量更接近到机组。帮采用机组的控制器参数实验。图机组采用机组参数仿真曲线仿真曲线如图所示,系统稳定性良好,超调量,衰减率。在导前区加入阶跃扰动后如图图加入扰动后仿真曲线系统秒后回到稳定最大偏差。结束语通过查阅资料,了解了分段串级汽温控制系统的组成及其控制难点,及其常用的控制手段。通过本次论文写作......”

7、“.....具体来说,本文做了以下的内容了解我国电力行业发展情况的现状,对于整个大的电力行业的形势有了新的了解。过热汽温控制对于机组的安全经济运行有着重要意义,但由于扰动量多汽温对象的非线性和大迟延的特点,过热汽温控制是电厂控制的难点所在。由于大型锅炉的过热器管道非常长,为了减少主汽温控制的迟延与惯性,般汽温控制系统都会采用分段控制策略,即采用两级喷水减温控制主汽温,其中级喷水减温器通常布置在屏过前,二级喷水布置在高温过热器前。由于两个过热器的静态特性不同,当负荷变化时,两个减温器调节阀动作相反,影响机组的经济性,所以在设计控制系统时,应使两个调节阀能够协调动作。般大型机组都采用串级汽温控制策略。采用串级控制策略能够有效的克服减温水的扰动对输出汽温的影响,改善了对象的动态特性,对负荷变化有定的自适应能力。了解传统的控制系统......”

8、“.....本文采用常规控制策略。经过对被控对象的动态特性抗内扰能力与鲁棒性测试后,可以得出结论,常规能够有效的控制过汽温。致谢值此毕业设计完成之际,我要衷心地感谢我的导师赵文杰老师。在毕业设计的全过程中,无论是毕业设计的总体把握,还是毕业设计中的细小环节,赵老师都给了我细致的讲解。对于在毕业设计中遇到的问题,赵老师给了我耐心细致的解答,并且针对我的毕业设计,提出了不少宝贵的意见和建议同时赵老师严谨的科学态度求实的工作作风也极大地影响了我,使我在这次毕业设计中不仅学到了很多知识,也学到了很多做人的道理,尤其是做学问的态度和方法。我为有这样个优秀的导师而自豪。最后,再次衷心地感谢我的导师赵老师,谢谢。参考文献王文兰,基于在电厂单元机组过热汽温控制系统的应用自动化技术与应用,......”

9、“.....闫维平锅炉原理中国电力出版社,林蕾浅析过热汽温串级自动控制系统的重点控制策略广东科技于希宁过热汽温控制系统分析与仿真研究罗嘉,潘笑,基于的过热汽温模糊控制系统仿真,仪器仪表学报,杨涛,高伟等,基于的锅炉过热汽温模糊控制系统仿真华中科技大学学报,周俊霞,单元机组过热汽温控制系统分析华北电力技术,张丽香,机组过热汽温控制系统分析王文兰,基于在电厂单元机组过热汽温控制系统的应用自动化技术与应用,毕贞福,火力发电厂热工自动控制实用技术,中国电力出版社,于希宁,刘红军自动控制原理中国电力出版社,尹衍良主汽温度控制系统的模糊控制沈阳电力高等专科学校学报秦志明智能控制算法在主汽温控制系统中的应用华北电力大学硕士学位论文,指导老师张奕英。赵长煜,李际野盘山电厂机组主蒸汽压力控制分析电力设备夏蕾,袁镇福火电厂锅炉主汽温度控制策略研究锅炉技术王健夫,靳世平,杜庆......”

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