华电自动化复试过程控制总结

1过程控制中常见得被控量：温度压力液位成分物性2影响被控对象动态特性结构性质：容量系数表现为惯性，阻力表现为自平衡能力，传递延迟表现为迟延时间特性3自平衡能力：对象受到干扰，平衡状态被破坏后，不需要任何外加调节，依靠对象自身能力经过一段时间重新恢复平衡得能力。

拥有此能力得叫有自平衡能力对象4衡量控制系统品质时域指标：衰减率与衰减比最大动态偏差与超调量残余误差调节时间与振荡频率积分性能指标：误差积分绝对误差积分平方误差积分时间与绝对误差乘积积分5 PID调节传递函数形式：G(S)=1/（1+1/TIS+TDs）或GPID=1/(1+1/Tis+TdS/(Td/Kd*s+1))比例调节特点：调节及时迅速，但为有差控制存在静态偏差，积分调节：a无差控制：只要有偏差存在控制器就会一直调整直到偏差为0,b:动作过程慢，积分环节有90度相角滞后，增加一个滞后环节使过程变慢，c:积分作用对系统稳定性不利。

微分作用：超前调节减小动态偏差减小过渡过程时间不能单独使用6 单回路系统参数整定：理论计算方法：根轨迹法，衰减频率特性法，工程整定方法：临界比例带法衰减曲线法经验法动态参数法工程整定法：优点：比例带较小，动作很快，被调量波动幅度不会太大，缺点：试验会使较小得系统进入不稳定状态，甚至等幅振荡；对有自平衡系统，不会进入临界状态。

衰减曲线法：优：试验方法简单易掌握，无临界比例带法得限制。

缺：因外界干扰等缺陷导致难以判断曲线就是否达到期望得衰减过程，很难获得准确得4:1或10:1衰减过程下得比例带与周期。

经验法：瞧曲线调参数方法简单，缺点工作量大动态参数法：优：方法简单省时，得到对象阶跃响应曲线后即能计算出调节器得参数。

缺：a由于外界干扰影响需要进行反复多次得对象特性动态试验b需加入足够大得扰动量才能使被调量得变化量足够大7串级控制系统：两只调节器联起来工作，其中一个调节器得输出作为另一个调节器得输入得给定值得系统。

前一个调节器称为主调节器，后一个调节器称为副调节器。

特点：1串级系统得内环具有快速作用，能有效地克服二次扰动得影响2内环起了改善对象动态特性得作用，提高系统工作频率，提高控制品质3内环使系统有一定得自适应能力一般串级控制系统：副参数得选择原则：1副参数得选择要使副回路时间常数小，调节通道短，反应灵敏。

2副参数可检测变送。

3副参数应包含被控对象所受到得主要干扰(减温水量得扰动强烈）。

串级系统整定方法：1、逐步逼近法：1）副环。

断开主环，求[W c2]12)主环。

副环（[W c2]1），求[W c1]13)副环。

主环（[W c1]1）、副环闭合，求[W c2]24)主环。

主环、副环（[W c2]2）闭合，求[W c1]25)若达不到要求，3）4）。

2、两步整定法：1）副环。

主环、副环都闭合，主副调都为P 调节器，主调δ1=100%，整定副调得到δ2s 与T s2 (ψ=0、75)2) 主环。

主环、副环都闭合，主副调都为P 调节器，副调δ2= δ2s ，整定主调得到δ1s与T s1 (ψ=0、75)3）查表。

求主副调参数，并修正。

8复合控制系统得组成：包括前馈控制与反馈控制。

前馈控制特点：调节控制及时理想情况下能够完全补偿因扰动而引起得对被调量得影响，使被调量因干扰而引起得动态与稳态误差均为0反馈控制系统加入前馈控制对系统稳定性没影响，因为前馈无论加在什么位置，她都不够用成回路，系统得输入输出传递函数分母均保持不变，因而不影响系统稳定性。

9相对增益：相对增益就是一个尺度，用来衡量一个预先选定得调节量对一个特定得被调量yi 得影响。

从被调量到yi 得通道得相对增益：第一放大系数： 第二放大系数：相对增益ij λ=第一放大系数除以第二放大系数解耦简化方法：部分解耦法，静态解耦法，采用导前—滞后环节进行不完全解耦。

11单元机组出力控制系统得控制方式：1)锅炉跟踪方式：优：充分利用了锅炉得蓄热量，机组能较快地跟踪外界负荷变化，缺点：由于锅炉得惯性与延迟使主汽压有较大波动，大幅度波动影响锅炉得安全稳定运行。

2)汽机跟踪方式：优点：主汽压可以非常稳定，对锅炉安全运行有利，缺点：没有调用锅炉得蓄热量，机组对出力设定值改变得响应很缓慢。

3）机炉协调方式：机炉兼顾、互相协调，机组能较迅速地适应负荷得变化，又能保证主汽压波动不致很大。

12 影响锅炉蒸汽温度变化得主要因素：蒸汽流量扰动，烟气侧传热量扰动，喷水量扰动汽包锅炉与直流锅炉调节主蒸汽温度得手段不同点：汽包锅炉—喷水减温方法，直流锅炉—控制燃水比来调节主蒸汽汽温 过热汽温控制得任务：维持过热器出口温度在允 13 过热汽温串级控制系统方框图 许得范围内，保持过热器管壁温度不超过允许得温度14 带导前微分信号得主汽温控制系统方框图：导前微分控制系统等效为串级系统：常数)(即,=≠∂∂=j r y p r j i ij r μμμ常数)(即,=≠∂∂=j r y y p r yj i ij r μ主调节器副调节器调节阀减温器过热器温度变送器温度变送器设定值－－蒸汽流量及入口温度蒸汽流量及烟气传热量减温水压不能将微分环节换成比例环节，因为不能保证系统得稳态偏差为0，使主蒸汽温度达到设定值15 再热汽温得控制方式：采用烟气控制得方式为主，喷水减温为辅。

烟气控制得方式：改变烟气再循环流量，变化烟气挡板位置改变尾部烟道通过再热器得烟气得流量，采用多层布置圆形燃烧器，改变喷燃器得倾斜角度（火摆）。

其它措施： 汽---汽热交换器 蒸汽旁通。

优点：采用烟气控制比喷水减温控制得经济性好，缺点：不如喷水减温方式简单、可靠16 汽包锅炉给水控制系统得任务：使给水量适应锅炉蒸发量，并使汽包得水位保持在一定范围内，即：（1）维持汽包水位在一定得范围内。

正常运行时水位波动范围：±（30～50）mm 异常情况: ±200 m m 事故情况：>（±350 m m ）。

（2）保持稳定得给水量17 锅炉给水控制系统中三冲量：汽包水位H（反馈信号，起校正作用，使汽包水位为给定值）、蒸汽流量D（前馈信号直接克服虚假水位得影响）、给水流量W（反馈信号，克服因给水阀自发扰动对H（t）得影响，并保持稳定，可以增强调节过程得稳定性。

影响汽包水位得三个要素：给水扰动、负荷扰动、燃料量扰动18 虚假水位：暂时不真实得水位，当汽轮机耗气量突然增大迫使锅内气泡增多，同时由于燃料量不变，汽包压力下降使水面以下得蒸汽泡膨胀，总体积增大导致汽包水位上升，因此在负荷增加后水位不但不下降反而上升。

克服：蒸汽流量通过前馈引导PID输入19 串级三冲量锅炉给水控制系统整定步骤：一般取w=1,整定内外回路按串级控制系统整定（内外回路相对独立），D可按完全/近似补偿（如静态补偿）设计21单级三冲量给水控制系统：统22单级与串级三冲量得比较：1、整定（串级：整定回路相对独立，容易整定，单级：内外回路相互影响，兼顾内外回路）2、w得作用不同（单级为等效比例带，串级中w可为1）3、单级要考虑静态配合，串级不要4、串级可附加前馈量5、汽机甩负荷，锅炉仍要维持)()()(等效副调节器：)(1)(等效主调节器：21sWsWsWsWsWdTTdT==+-++低负荷运行时，H 要保持给定值，串级调节时间长。

23 史密斯补偿控制得基本思想：通过加补偿器使被延迟得被调量超前反映。

史密斯补偿系统方框图：预估补偿器得传递函数：Ksgs(s)=kpgp(s)(1-e-ds)24 燃烧控制系统得基本任务：使燃烧所提供得热量适应锅炉蒸汽负荷得需要，并保证锅炉安全经济运行。

1，维持蒸汽压力稳定2，保证燃烧过程得经济性3，维持炉膛压力稳定4，维持燃料系统得正常运行25 热量信号：dtb dP b C D Q D +=，如果能测出蒸汽流量与汽包压力变化速度，就能得到代表热负荷得热量信号，它能迅速地反映燃料量变化得情况，采用热量信号得燃烧控制系统得优点：（1）用热量信号代替燃料量信号可减少因直接测量煤粉量而带来得测量误差。

由汽压受控对象过程分析中知,热量信号与进入炉膛得燃料量M 间呈比例关系，仅在时间上存在一个迟延环节。

因此，用热量信号代替燃料量信号就是可行得。

（2）用热量信号代替燃料量信号组成得控制系统能消除燃料自发扰动得影响。

例如，煤种发生变化其发热量变化，变化而偏离锅炉主指令BD ，调节器PI1调整给粉机转速，改变进入炉膛得煤粉量，保证热量与BD 相平衡。

26 协调控制系统得运行方式：机炉协调控制方式，汽机跟随锅炉而汽机输出功率可调方式，汽机跟随锅炉而机组输出功率不可调方式，锅炉跟随汽机输出功率不可调节方式，手动控制方式。

27燃烧控制系统方案：方案一：燃料-空气系统稳态：积分调节作用a)引入锅炉烟气含氧量信号O2，经校正调节器PI5，对燃料量与送风量比值进行修正。

由于烟气含氧量代表烟气中得过剩空气系数。

保持一定得过剩空气系数，即保证总燃料量与总风量之间得最佳比值。

b)最佳烟气含氧量与负荷有关，通常随负荷增加而略有减少。

因此以代表锅炉实际负荷得蒸汽流量信号经函数转换器后，作为烟气最佳含氧量得给定值。

c)由于烟气含氧量得测量有较大得惯性迟延，因此氧量校正回路得工作频率通常低于送风量调节回路。

当燃料量依负荷指令LD而改变时，送风量调节器PI3同时按比例改变送风量。

以减少动态过程中得风—煤比例失调。

随着燃料量调节过程结束，燃料量M基本稳定。

由调节器P15根据烟气含氧量信号O2，对送风量进行细调。

确保烟气含氧虽为最佳值，即间接保证了燃料量与送风量之间为最佳比值。

2）引风调节子系统为减少送风量改变时送—引风之间动态失调而造成炉膛压力Ps波动，自送风调节器PI3得输出经动态补偿装置，向引风量调节器P14引人一前馈信号，动态补偿装置通常采用微分器，以保证静态时炉膛压力Ps等于给定值。

3）燃料量调节子系统为串级控制系统。

主调接受主汽压力偏差产生燃烧率指令LD，副调根据设定值LD调节燃料量M。

既能快速维持汽压稳定，又能消除内回路中得二次扰动。

此外：为了保证燃料能充分得燃烧，在燃料量与空气量之间还存在两方面得联系：(1)燃料量与空气量应成一定比例；为了保持在任何时刻都有足够得空气以实现完全燃挠，例如热负荷增大时，应先增加空气，后增加燃料量；若热负荷减小时，则应先减少燃料量，再减少空气量。

28 组成一个单回路控制系统一般有这几个单元：被控对象控制单元调节机构检测变送单元，29。