锅炉设备的工艺流程-课件.ppt

锅炉设备的工艺流程

锅炉设备的控制问题

系统分解：（1）锅炉汽包水位的控制；

（2）锅炉燃烧系统的控制；

（3）过热蒸汽系统的控制。

汽包水位的控制问题

被控变量：汽包水位，用H(s)表示

控制变量：汽包给水量，用G(s)表示

主要干扰：

蒸汽负荷（蒸汽流量），用D(s)表示

通道对象：

非自衡、非最小相位、非线性等特性

汽包水位的对象特性

干扰通道特性

控制通道特性

非最小相位特性

对象为非最小相位（存在位于复平面右半平面的零点）的条件为

汽包水位的单冲量控制

液位非自衡对象响应测试

（1）手动改变控制器的输出信号u(k)，观察被控变量y(k)的变化过程。

（2）由阶跃响应曲线得到对象基本特征参数。

非自衡对象特征参数的获得

Kp(稳态输出斜率)：

其中umax、umin与ymax、ymin为输入输出的量程上下限；若巳归一化，则umax－umin=1,ymax－ymin=1。

T0(纯滞后时间)：

非自衡对象

PID控制系统稳定性分析

开环传递函数：

稳定条件：

非自衡对象

PID参数整定原则

将上述PID控制器投入“Auto”（自动）方式，并适当改变控制回路的设定值，观察控制系统跟踪性能。若响应过慢，而且无超调存在，则适当加大Kc值，例如增大到原来的两倍；反之，则减小Kc值。

PID参数初始值的选择：

汽包水位的双冲量控制

前馈补偿原理：假设调节阀为气关阀，C1=1，则调节器为正作用，而C2应取负号，具体数值可现场调整或根据阀门特性计算其初始值。

汽包水位的三冲量控制

三冲量控制系统的简化连接

锅炉蒸汽压力控制

和燃料与空气比值控制系统

稳态：

I1=I2=I3=I4=Ip

Q1=KQ2

分析提降量过程？

练习题

对于锅炉汽包水位的控制问题，可采用如图所示的简化的三冲量控制系统。假设调节阀为气关阀，要求

（1）结合汽包水位的控制对象，画出完整的系统方框图，并注明各方框图的输入输出变量意义；

（2）确定C1，C2，C3与调节器的正反作用方向，并说明C2与C3数值确定方法。