控制系统设计.pdf

东 北 大 学 研 究 生 考 试 试 卷 评 分 考试科目： 控制系统设计 课程编号： y2014607202 阅 卷 人： 王明顺 考试日期： 2015.05.21 姓 名： 马文 学 号： 1470739 注 意 事 项 1．考 前 研 究 生 将 上 述 项 目填 写 清 楚 2．字 迹 要 清 楚，保 持 卷 面 清 洁 3．交 卷 时 请 将 本 试 卷 和 题 签 一 起 上 交 东北大学研究生院 目录 摘要I 第1章 绪论1 1.1SMPT-1000系统介绍1 1.1.1立体流程设备盘台2 1.1.2钢制盘台2 1.2 上位机软件3 1.2.1上位机软件SMPTLAB3 1.2.2 实时仿真引擎软件SMPTRuntime4 第2章 加热炉工艺流程与燃烧因素分析4 2.1 加热炉工艺流程5 2.2 燃烧控制要求6 第3章 炉膛燃烧控制器系统设计7 3.1 设计原理7 3.1.1 比值控制系统7 3.1.2 开环定比值控制系统8 3.1.3单闭环定比值控制系统9 3.1.4 双闭环比值控制系统10 3.2随动控制系统的控制器参数整定11 第4章 控制系统的控制器参数整 12 4.1 控制系统的控制器参数整定设计实验设计12 4.1.1 准备工作12 4.1.2 实验步骤12 4.2 控制系统的控制器参数整定实验操作12 4.2.1 比值控制器K值的确定12 4.2.2 主物料控制器PID参数的整定14 4.2.1 副物料控制器PID参数的整定15 结论17 参考文献18 摘要 本实验以高级多功能过程控制实训系统smpt-1000为基础，设计锅炉燃料- 风量比值控制系统。本系统采用双闭环比值控制系统进行控制。经过对加热炉的 工艺流程的研究，总结出对燃烧的主要影响因素为燃料的流量和风的流量。燃烧 炉要求控制燃料量和送风量的稳定；保证燃料燃烧的经济性，使燃料消耗量最少， 燃烧尽量完全，效率最高。如果进入炉膛的空气量少，会造成烟气或火焰外冒， 影响设备和人身安全；如果冷空气进入炉膛太多，热能流失增加，热效率降低。 所以燃料量与空气量 （送风量）应该保持一个合适的比例。因为燃料量是主要被 控量，所以我们要根据燃料量的多少，调整空气量。从而燃料流量与空气流量需 要组成比值控制系统，使燃料与空气保持一定比例，保证燃料燃烧良好。 I 第 章 绪论 1 SMPT-1000 由硬件、软件两大部分构成，软、硬件之间通过小型实时数据库 和实时数字通信机制协调运行，完成过程模拟。 1.1SMPT-1000系统介绍 SMPT-1000是一款将全数字仿真技术与实物外观模拟装置相结合，集多种实 验功能于一体的仿真实验装置。SMPT-1000模拟由锅炉和蒸发器组成的水汽热能 全流程，可拆分成非线性储罐与离心泵单元、