自动调解原理-蒸汽机控制系统
汽轮机自动调节系统
汽轮机自动调节系统汽轮机自动调节系统汽轮机自动调节系统摘要：汽轮机调节系统在电厂生产电能过程中尤为重要。
电能不能大量储存，火电厂发出的电力必须随时满足用户要求，即在数量、质量要求同时满足用户要求。
数量要求：用户对发电量的要求。
这就是要求电力负荷根据用户要求来调整发电大小，以满足用户要求。
本文就汽轮机自动调节系统展开分析，包括介绍汽轮机自动调节系统的产生与发展，要求，中间再热机组的调节体统以及汽轮机自动调节系统的功能等关键词：汽轮机;自动调节系统;中间再热机组;调速系统1. 汽轮机自动调节理论的产生与发展汽轮机自动调节理论的产生与发展，和其它理论的产生与发展一样，都是随着生产需要而产生，并且随生产的不断发展而逐渐完善与提高的。
随着汽轮机容量的增大和形式的变化，要求调节系统也不断地改进与提高。
从本世纪六十年代开始，在汽轮机上应用功频电液调节系统，与原来的机械调节系统相比，它更加灵活，便于各种信号的综合与传递，便于实现机炉的综合调节，随着电子计算机技术的发展，计算机开始应用于过程控制，把计算机的数字系统与模拟系统相结合可以大大改善调节特性。
利用它不仅可以实现机组启停的程序控制，又可以在正常运行时实现自动控制。
这不但提高了机组的自动化水平，也便于实现全厂的自动化。
2. 运行对调速系统的要求1)调速系统应能保证：当蒸汽参数和电网频率在允许范围内变化时，机组能从满负荷到空负荷范围内稳定运行，并保证机组能顺利并网和解裂。
2)当负荷变化时，调速系统应能保证机组从一稳定工况安全她过度到另一稳定工况，而不发生较大的长期的负荷摆动。
3)为了保证机组稳定运行，各种因素引起的负荷摆动应在允许范围内;4)当机组突然甩电负荷时，调速系统应能保证机组转速最大升高值小于超速保护装置动作转速。
3. 中间再热机组调节系统的特点及种类3.1中间再热机组调节系统的特点由于中间再热容积的存在，在调节系统中采取相应措施的意义在于，既保证机组运行的安全性与经济性，又提高它对负荷的适应性。
电子课件-《自动控制技术》-B02-4260 第二章 自动控制系统的应用实例
第二章 自动控制系统的应用实例
当自动控制系统的给定信号是已知的时间函数时，称这类系统为程序控制系 统（Programmed Control System）。如图所示是一个仿型铣床的原理示意图。
仿型铣床的原理示意图
第二章 自动控制系统的应用实例
工作原理是：刀架电动机拖动刀架前行的同时带动靠模触指，触指的上下运 动使电位器滑臂移动，得到不同的电压与误差进行比较，再经过电压和功率放大， 驱动刀架电动机带动刀架做上下运动，最终使得加工的工件与模型一样。但是， 制做精确的立体木模是一个精细、费时的工作，所以后来又将木模以纸带（或磁 带）上的脉冲系列来代替，这时的闭环控制系统如图所示。加工时由光电阅读机 把记录在穿孔纸带（或磁带）上的程序指令，变成电脉冲（即指令脉冲），送入 运算控制器。运算控制器完成对控制脉冲的寄存、交换和计算，并输出控制脉冲 给执行机构。执行机构根据运算控制器送来的电脉冲信号，控制机床的运动，完 成切削成形的要求。
第二章 自动控制系统的应用实例
二、炉温自动控制系统
图中的加热炉采用电加热的方式运行，加热器所产生的热量与施加的电压uc 的平方成正比， uc增高，炉温就上升。
炉温自动控制系统原理图
第二章 自动控制系统的应用实例
在正常情况下，炉温等于某个期望值t，热电偶的输出电压uf正好等于给定电 压ugd 。此时， ue = ugd - uf =0，故ul = ua=0，可逆电动机不转动，调压器的滑动触 点停留在某个合适的位置上，使uc保持着一定的数值。这时炉子散失的热量正好
为克服上述缺点，通常采用一对自整角机作为角度检测装置，以取代电位器， 从而组成自整角机式的随动系统。
第二章 自动控制系统的应用实例
如图所示是采用自整角机作为角度检测的火炮方位角控制的随动系统示意图。 图中的自整角机运行于变压器状态，自整角发送机BD的转子与输入轴连接，转 子绕组通入单相交流电；自整角接收机BS的转子则与输出轴（炮架的方位角轴） 相连接。
汽轮机自动调节和保护的基本原理
运行对调速系统的要求 1，调速系统应能保证：当蒸汽参数和电网频率在允许范围 内变化时，机组能从满负荷到空负荷范围内稳定运行，并保 证机组能顺利地并网和解列； 2，当负荷变化时，调速系统应能保证机组从一稳定工况安 全地过度到另一稳定工况，而不发生较大的长期的负荷摆动； 3，为了保证机组稳定运行，各种因素引起的负荷摆动应在 允许范围内； 4，当机组突然甩电负荷时，调速系统应能保证机组转速最 大升高值小于超速保护装置动作转速。
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只依靠自调节性能，汽轮机的转速发生很大的 变化，尤其甩负荷时，转速最大，将发生严重事 故；
另外，不能保证供电质量，即电频率和电压的 稳定，还会使发电机组并列困难。
汽轮机的自调节性能不能满足运行要求。要安 装自动调节系统。
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调节系统的任务是： 当外界电负荷改变，汽轮机转速有一很小变化时，自动改变进汽量， 使发出的功率与外界电负荷相适应，且保证调节后机组转速的偏差不超过规 定的小范围。
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考虑调节系统的阻力或相当于阻力作用的 因素.原因：
①调节部套间有摩擦力； ②传动机构件铰链处有间隙； ③滑阀油口有盖度； ④工质有粘滞力。
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(三)、迟缓率： 考虑调节系统的阻力或相当于阻力作用的因素。调解系统 的静态特性曲线将发生变化。它将不再是一根，而是一个带状 区域。如图6.1.10中两条虚线所示。 升速过程和降速过程各有一根静态特性曲线，不相重合， 形成一条带状，它表示该调节系统阻力的大小，用迟缓率表示。 机组在同一功率下的最高转速与最低转速之差，与额定转 速之比，称为迟缓率；
大，机组零件的受力、应力变化大，可能损坏零
件，极限情况
，0引起负荷晃动；
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带基本负荷的机组，不希望机组负荷有较大的 变动，要求静态特性曲线陡一些，即速度变动率
《自动控制原理》第二版课后习题答案
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输出驱动 Z 轴直流伺服马达带动切削刀具连同刀具架跟随触针运动，当刀具位置与触针位置 一致时，两者位置偏差为零，Z 轴伺服马达停止。系统中，刀具是被控对象，刀具位置是被 控量，给定量是由模板确定的触针位置。系统方框图如图解 1-9 所示。最终原料被切割加工 成模板的形状。
图 1-16 仓库大门自动开闭控制系统
1
解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏 差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大 门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开 启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离 开闭自动控制。系统方框图如图解 1-2 所示。
试分析系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。
图 1-18 导弹发射架方位角控制系统原理图
解 当导弹发射架的方位角与输入轴方位角一致时，系统处于相对静止状态。
当摇动手轮使电位器 P1的滑臂转过一个输入角 i 的瞬间，由于输出轴的转角 o i , 于是出现一个误差角 e i o ， 该 误 差 角通过 电 位器 P1、 P2 转 换 成 偏 差 电 压 ue
2e2t单位阶跃输入时有rs依题意4e2t27已知系统传递函数3s2且初始条件为c01dt2ct2e2t28求图230所示各有源网络的传递函数根据运算放大器虚地概念可写出cs29某位置随动系统原理框图如图231所示已知电位器最大工作角度q3303018011根据运算放大器的特性可分别写出两级放大器的放大系数为3010210飞机俯仰角控制系统结构图如图232所示试求闭环传递函数q211已知系统方程组如下
蒸汽机的工作原理
蒸汽机的工作原理
蒸汽机是一种利用蒸汽压力产生机械动力的热能转换装置。
它是工业革命的重
要发明之一，对于推动工业化进程起到了关键作用。
蒸汽机的工作原理可以分为以下几个方面：
1. 蒸汽产生：蒸汽机的工作原理首先需要产生蒸汽。
通常采用的方法是将水加
热至沸腾，使水转化为蒸汽。
这一过程可以通过燃烧煤、石油或者天然气等燃料来提供热能，也可以利用核能、太阳能等其他能源进行加热。
2. 蒸汽压力：蒸汽机中的蒸汽需要具备一定的压力才干推动机械运动。
蒸汽的
压力可以通过调节加热水的温度和压力来控制。
普通来说，蒸汽的压力越高，蒸汽机的输出功率就越大。
3. 蒸汽进入机械：蒸汽通过管道进入蒸汽机的缸中。
蒸汽机通常由多个缸组成，每一个缸都有一个活塞。
蒸汽进入缸后，压力将活塞推动向前运动。
4. 活塞运动：活塞与曲轴相连，当活塞被推动向前运动时，曲轴也会随之旋转。
曲轴的旋转运动可以将线性运动转化为旋转运动。
5. 输出功率：蒸汽机的输出功率可以通过曲轴的旋转运动来实现。
曲轴上装有
连杆，连杆与活塞相连。
当曲轴旋转时，连杆会带动其他机械装置（如发机电、水泵等）进行工作，从而产生实用的功率。
总结起来，蒸汽机的工作原理是通过产生高压蒸汽，利用蒸汽的压力推动活塞
运动，进而通过曲轴的旋转将线性运动转化为旋转运动，最终输出实用的功率。
蒸汽机的工作原理在工业革命中起到了重要的作用，推动了工业化进程，对于现代工业的发展有着深远的影响。
蒸汽机的调速器原理
蒸汽机的调速器原理
蒸汽机是一种以蒸汽作为能源的热力机械，常用于发电、船舶和工业生产等领域。
在蒸汽机运转过程中，调速器的作用非常关键，它能够控制蒸汽机的转速，避免因速度过快或过慢而导致的机械故障。
蒸汽机的调速器原理是通过改变蒸汽机的供气量来控制蒸汽机
的转速。
当蒸汽机的供气量增加时，蒸汽机的转速也会相应地增加；反之当供气量减少时，蒸汽机的转速也会相应地减少。
因此，调速器的主要作用就是调节蒸汽机的供气量。
一般来说，蒸汽机的调速器有两种类型：机械式和电子式。
机械式调速器是通过调节蒸汽机的供气阀门来控制蒸汽机的转速，而电子式调速器则是通过电子设备来自动调节蒸汽机的供气量。
这两种调速器都有各自的优缺点，需要根据实际情况选择合适的调速器。
总的来说，蒸汽机的调速器是蒸汽机运行中不可或缺的一部分，它能够确保蒸汽机的稳定运行，提高生产效率，保护机器设备的完整性和安全性。
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锅炉蒸汽温度自动调节系统原理及改进
锅炉蒸汽温度自动调节系统原理及改进作者：王海琴来源：《科教导刊·电子版》2014年第26期摘要锅炉蒸汽温度自动调节系统的任务是维持锅炉过热器出口温度在规定的允许范围内，并且保护过热器，使管壁温度不超过允许的工作温度。
过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一。
过热蒸汽温度过高，容易烧坏过热器，也会使蒸汽管道、汽轮机内某些零部件产生过大的热膨胀变形而损坏，影响机组的安全运行。
过热蒸汽温度过低，又会降低全厂的热效率，不仅增加燃料消耗量，浪费能源，而且还将使汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，加速汽轮机叶片的水蚀，并使汽轮机轴向推力增大而造成推力轴承过载。
关键词锅炉蒸汽温度自动调节系统改进1过热汽温调节对象的特性1.1调节对象的静态特性过热汽温调节对象的静态特性指汽温随锅炉负荷变化的静态关系。
对流式过热器和辐射式过热器的过热汽温静态特性完全相反。
对于对流式过热器，当负荷增加时，通过其烟气的温度和流速都增加，因而使过热汽温升高。
所以对流式过热器的出口汽温随负荷的增加而升高。
对于辐射式过热器，由于负荷增加时炉膛温度升高不多，而炉膛烟温升高所增加的辐射热量小于蒸汽负荷增大所需的吸热量。
因此辐射式过热器的出口汽温随负荷增加而降低。
2过热器温调节对象的动态特性过热器温调节对象的动态特性是指引起过热汽温变化、燃烧工况变化，进入过热器的蒸汽温度变化，流过过热器的烟气温度和流速变化等。
归纳起来，过热器温调节对象的扰动主要来自三方面：负荷变化；烟气传热量；减温水。
（1）蒸汽流量（负荷）扰动下对象的动态特性引起蒸汽流量扰动的原因有两个：一是蒸汽母管的压力变化，二是汽轮机调节门的开度变化。
结构形式不同的过热器在相同蒸汽流量的扰动下，汽温变化的静态特性是不同的。
对于对流式过热器的出口温度，随着蒸汽流量的增加，通过过热器的烟气量也增加，此时汽温升高；对于辐射式过热器，蒸汽流量的增加，炉膛温度升高较少，炉膛辐射给过热器受热面的热量比蒸汽流量增加所需要的流量要少。
斯派莎克蒸汽调节阀工作原理
斯派莎克蒸汽调节阀工作原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊斯派莎克蒸汽调节阀的工作原理。
想象一下，蒸汽就像一群调皮的小精灵，而蒸汽调节阀呢，就是那个能管住这些小精灵的神奇大门。
这个调节阀啊，就像是一个聪明的管理员。
它可以根据我们的需要，来调节蒸汽的流量。
比如说，我们需要蒸汽多一点，它就会把大门开得大一点，让更多的小精灵跑出来；要是我们只需要一点点蒸汽，它就会把大门关小一点，只放少量的小精灵通过。
它里面有一些精巧的部件，就像一个个小机关。
这些小机关相互配合，能够非常精准地控制蒸汽的进出。
比如说，有个像小尺子一样的东西，能测量蒸汽的量，然后告诉调节阀该怎么调整。
而且啊，这个调节阀工作起来可认真啦，一刻不停地守着蒸汽的通道，随时调整，确保蒸汽按照我们想要的方式流动。
就好像我们家里的大管家，把一切都安排得妥妥当当。
总之，斯派莎克蒸汽调节阀就是这么神奇又厉害，让蒸汽乖乖听话，为我们的各种需求服务呢！。
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自动调节原理课题一报告
图一所示系统为蒸汽机自动调节系统，蒸汽通过阀门进入蒸汽机，蒸汽机将蒸汽的热能转化为机械能，带动负载转动，输出转速为n。
通过圆锥形齿轮，将蒸汽机的转速根据齿轮的比例关系进行转换得到n1，使所得的转速适于作用于有弹簧、飞锤、套筒构成的离心变速器上，并通过杠杆改变阀门的阀开度，从而起到调节蒸汽输入蒸汽机量的作用。
即，输入蒸汽量大时，蒸汽机输出转速n大，从而n1大，飞锤收到的离心力大，从而对杠杆右侧的压力减小，阀门向下作用，输入蒸汽量减小。
当转速变小时，杠杆右侧受到的压力增大，从而阀门开度变大，最后系统可以稳定在某个稳定的期望值附近。
图一蒸汽机系统
1.系统框图及各部分功能。
框图各部分功能介绍：
蒸汽机：将输入的蒸汽转化为机械转速。
离心调速器：离心调速器由弹簧、飞锤、套筒和杠杆组成。
飞锤收到的离心力受转速n1影响，并作用于弹簧和套筒，从而通过杠杆影响阀门的阀开度。
减速器：减速器由圆锥形齿轮完成，根据两个方向齿轮齿数起到改变转速的作用（n转到n1）。
2.各部分传递函数
蒸汽机部分满足二阶振荡环节，故设传递函数为：
G1(s)=
w n2
s2+2ξw n s+w n2
最佳阻尼比ξ=0.707
离心调速器满足的一阶微分环节（原因见后文simulink仿真参数设置3），故设传递函数为：
H1(s)=du/dt
减速器满足比例环节，故设传递函数：
H2(s )=K
从而得到系统的传递函数为：
G(s)=
G1(s)
1+G1(s)H1(s)H2(s )
3.simulink仿真
参数设置1：
ξ=0.707，w n=1，K=0.1。
得到simulink仿真图如下图三示，并得到输出波形如下图四示。
图三参数设置1 的Simulink仿真图
图四参数设置1输出波形
结果分析：由图四可以看出，系统稳定在1左右，超调量约为0.02，系统振荡次数少，所以这组参数取值比较理想。
参数设置2：
ξ=0.707，w n=1，K=1。
得到simulink仿真图如下图五示，并得到输出波形如下图六示。
图五参数设置2 的Simulink仿真图
图六参数设置2输出波形
结果分析：由图四和图六对比可以看出，比例系数K由0.1变为1后，系统应该可以稳定在1左右，但是从图中无法得出系统稳定在何处。
故，可知，增大减速器比例系数，是系统达到稳态的时间变长。
参数设置3：。
若把一阶微分环节换成一阶惯性环节，即H1(s)=du/dt，变为H1(s)=1
τs+1
与参数设置1作对比，ξ=0.707，w n=1，K=0.1不变，τ=取值为1。
得到simulink仿真图如下图七示，并得到输出波形如下图八示。
图七参数设置3 的Simulink仿真图
图八参数设置3输出波形
结果分析：由图六和图八对比可以看出，当离心变速器由一阶微分环节变为一阶惯性环节后，即使参数取值比较理想，系统仍很难稳定在期望值1。