课程设计---锅炉给水控制系统设计与仿真
锅炉汽包水位控制系统(过程控制仪表课程设计)
过程控制仪表课程设计题目锅炉汽包水位控制系统指导教师高飞燕班级自动化071学号***********学生姓名丁滔滔2011年1月5号附录：仪表配接图 (20)锅炉汽包水位控制系统1.系统简介：控制系统一般由以下几部分组成图1 自动控制系统简易图锅炉水位系统如下图：图2 单冲量控制系统原理图及方框图其单位阶跃响应图如下：图3 蒸汽流量干扰下水位阶跃曲线通过电容式液位计将检测来的液位信号变送给成标准信号，再输送给控制器，调节器再通过执行机构和阀来控制进水量，从而达到自动控制锅炉水位。
2．锅炉控制系统：2.1锅炉：锅炉是火力发电厂中主要设备之一。
它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热，井将热量传给工质，以产生一定压力和温度的蒸汽，供汽轮发电机组发电。
电厂锅炉与其他行业所用锅炉相比，具有容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等特点。
2.2过热器和再热器：蒸汽过热器是锅炉的重要组成部分，它的作用是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽，并要求在锅炉负荷或其他工况变动时，保证过热气温的波动处在允许范围内。
提高蒸汽初压和初温可提高电厂循环热效率，但蒸汽初温的进一步提高受到金属材料耐热性能的限制。
蒸汽初压的提高随可提高循环热效率，但过热蒸汽压力的进一步提高受到汽轮机排气湿度的限制，因此为了提高循环热效率及降低排气湿度，可采用再热器。
通常，再热蒸汽压力为过热蒸汽压力的20%左右，再热蒸汽温度与过热蒸汽温度相近。
过热器和再热器内流动的为高温蒸汽，其传热性能差，而且过热器和再热器又位于高烟温区，所以管壁温度较高。
如何使过热器和再热器管能长期安全工作是过热器和再热器设计和运行中的重要问题。
在过热器和再热器的设计及运行中，应注意下列问题:⑴运行中应保持汽温的稳定，汽温波动不应超过±（5～10）℃。
⑵过热器和再热器要有可靠的调温手段，使运行工况在一定范围内变化时能维持额定的汽温。
⑶尽量防止和减少平行管子之间的偏差。
2.3省煤器和空气预热器：省煤器和空气预热器通常布置在锅炉对流烟道的尾部，进入这些受热面的烟气温度已较低，因此常把这两个受热面称为尾部受热面或低温受热面。
基于MATLAB的锅炉液位控制系统的设计与仿真
摘要近年来，在工业控制中，随着工业技术的不断改进和发展，锅炉液位的过程控制系统得到了广泛的应用，为了确保锅炉的控制系统的正常运行，控制系统中要求锅炉的液位往往需要维持在某一个设定值上或者只允许在某一个小范围内进行变化。
在工业生产中，为保证工业生产的安全进行，控制过程中需要确保锅炉中的液体不会产生溢出，人们对锅炉的控制系统的各项参数的要求愈来愈高。
而在实际的工业生产中，被控对象常常具有时延、非线性等特点，采用一般的控制方法将很难得到很好的控制效果。
所以，对时延、非线性对象的先进控制方法进行研究，优化工业生产系统的控制水平，具有很重要的意义。
锅炉液位的控制大多应用PID控制方法。
PID参数整定通常是在得到控制对象的数学模型后，根据相关的整定规则，进行在线调节。
本毕业设计中所提到的双容水箱液位控制系统是在国内外相关实验装置的基础上，通过考虑其性能指标，自行设计的模拟多种对象特性的实验设备。
双容水箱的结构虽然简单但在高水平、复杂的控制系统中，此类系统仍是大多数，是最基本的过程空竹系统。
复杂过程控制系统往往是建立在简单控制系统的基础上。
本设计应用所学的过程控制知识，采用MATLAB对锅炉水位控制系统进行仿真。
关键词：锅炉液位,MATLAB,PID控制,双容水箱AbstractIn recent years, in industrial control, with the constant improvement and d evelopment of industrial technology, the process of the boiler liquid level contr ol system has been widely used, in order to ensure the normal running of the boiler control system, control system of boiler liquid level, often need to maint ain on a certain value or is only allowed to change in a small scope.In industrial production, to ensure the safety of industrial production, the need to ensure that the boiler in the process of control the liquid does not produce overflow, the various parameters of the control system of boiler is hi gher and higher requirements.In the actual industrial production, the controlled often has the characteristics of time delay, nonlinear, using the general control method will be difficult to get good control effect.So for advanced control met hods of time delay, nonlinear object for research, optimizing the control level of industrial production system, has the very vital significance.Most of the boiler liquid level control using PID control method.PID parameters setting is usually after the mathematical model of controlled object, according to the related setting rules, which can adjust the online.As referred to in this graduation design is double let water tank liqui d level control system at home and abroad, on the basis of related experiment al apparatus, by considering the performance index, design simulation of a vari ety of experimental equipment of object properties.Double let water tank struct ure is simple but in high level, the control of complex systems, such a system is still the most, is the basic process of diabolo plex process contr ol system is often established on the basis of simple control system.Knowledge of process control, we have learned this design application of the boiler water level control system by MATLAB simulation.KEY WORDS: boiler liquid level, MATLAB, PID control, double let water ta nk第1章绪论1.1 设计背景工业生产生活中,锅炉是通用的热力设备，同时也是能源，电厂，化工等重工业生产运行中最为重要的动力设备。
锅炉汽包液位智能控制系统设计与仿真研究__毕业设计论文 精品
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：锅炉汽包液位智能控制系统设计与仿真研究学生姓名：强佳学号：200440503124专业：测控技术与仪器班级：测控2004-1班指导教师：李忠虎副教授锅炉汽包液位智能控制系统设计与仿真研究摘要锅炉是化工、发电、炼油、造纸和制糖等工业生产过程中必不可少的重要动力设备。
因此，对锅炉设备的自动控制系统进行分析研究就显得尤为重要。
锅炉汽包液位控制是锅炉生产过程中最重要的环节。
锅炉的大部分事故是由汽包液位控制不当而引起的，由于受到蒸汽负荷干扰而产生虚假液位，使控制器反向动作，进而引发汽包液位的大幅振动。
本文针对锅炉汽包液位的动态特性，研究FUZZY-PID控制在锅炉汽包液位控制中的应用。
传统的锅炉汽包液位三冲量控制系统大都采用PID控制。
而模糊控制不要求知道被控对象的精确数学模型，只需要操作人员的经验知识及操作数据，鲁棒性强，适合用于非线性、滞后系统的控制，但其静态性能不能令人满意，限制了它的应用。
为消除模糊控制的稳态误差，本文将FUZZY-PID引入锅炉汽包液位的三冲量控制中，并利用Simulink分别在设定值及干扰作用下对控制系统进行仿真，结果表明，较之单纯的模糊控制和常规PID控制，这种控制效果较为理想，可满足锅炉的汽包液位控制要求。
关键词：汽包液位；PID控制；糊控控制；FUZZY-PID控制；仿真The design and imitate resesrch of intellectual control system ofboiler drum water levelAbstractThe boiler is absolutely necessary significant power plant of industry productions process such as the chemical industry，heatedible oil，generation of electrical energy，papermaking and refines sugar and so on．So，it is especially important to analyze and research the automatic control in the boiler installation．Segment that the boiler drum water level control is the most significant in the process of boiler production．The most accidents of boiler were caused by the unfit control of drum water level，which was due to the interference of steam to the drum，causing the false water level，making the reaction of controller，then arousing the large margin vibration of the drum water level．According to the feather of the drum water level，we research the using of the fuzzy-pid compound control in the boiler drum water level control system．The traditional control mode of three-variable in the drum water level mostly uses PID．The fuzzy control does not need precise mathematical model of the controlled object，it only needs the experience of operator and the data of operating，it has good robustness and is fit to control the system with nonlinearity and time lag，but its static characteristic is dissatisfied，which limits its application．It is usual mode of three-variable drum water level in order to eliminate the static error that using fuzzy-PID control，and the simulation with the action of setting value and noise．The result of simulation indicates that the effect of control improves comparing with simple fuzzy control and traditional PID control，which can satisfy the control requirement of the drum water level．Key words：drum water level；PID control；fuzzy control；fuzzy-PID control；simulation目录锅炉汽包液位智能控制系统设计与仿真研究 (I)摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 锅炉控制的研究现状 (3)1.3 本文的主要研究内容 (5)第二章控制理论分析 (6)2.1 PID控制理论 (6)2.2 模糊控制理论 (8)2.2.1 模糊控制理论的起源与发展 (8)2.2.2 模糊控制的基本思想 (9)2.2.3 模糊控制系统的组成 (11)2.2.4 模糊控制器的设计 (12)2.2.5 模糊论域、量化因子和比例因子的选择 (15)2.2.6 模糊控制的主要优点 (17)2.2.7 模糊控制存在的问题 (17)2.3 模糊-PID控制 (17)2.3.1 模糊自适应PID原理简介 (17)2.3.2 多模态模糊-PID控制原理 (18)2.3.3 多模态模糊-PID控制系统实现 (18)第三章锅炉汽包液位系统特性与控制方法分析 (19)3.1 汽包液位的动态特性 (19)3.1.1 汽包液位在给水流量作用下的动态特性 (19)3.1.2 汽包液位在蒸汽流量作用下的动态特性 (21)3.2 锅炉汽包液位控制 (22)3.2.1 单冲量控制系统 (23)3.2.2 双冲量控制系统 (24)3.2.3 三冲量控制系统 (25)第四章锅炉汽包液位PID控制系统设计及仿真研究 (27)4.1 汽包液位的PID控制系统设计 (27)4.1.1 汽包液位的PID控制系统的建立 (27)4.1.2 PID参数的整定 (27)4.2 仿真研究 (29)4.2.1 关于MATLAB (29)4.2.2 关于SIMULINK (30)4.2.3 仿真研究 (30)第五章多模态模糊-PID控制系统设计及仿真研究 (32)5.1 模糊控制系统的设计及仿真研究 (32)5.1.1 模糊控制器的设计 (32)5.1.2 模糊控制系统的设计 (37)5.1.3 仿真研究 (38)5.1.4 多模态模糊-PID控制系统的设计 (43)5.1.5 仿真研究 (44)5.2 几种控制效果比较分析 (45)第六章结束语 (46)参考文献 (48)致谢 (50)引言课题背景与意义锅炉是工业生产部门重要的动力设备，它产生的高压蒸汽可作为动力源，也可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。
【精品】锅炉内胆水温控制系统设计课程设计
湖南工程学院课程设计课程名称过程控制课题名称锅炉内胆水温控制系统设计专业自动化班级1003班学号2姓名邓涛指导教师沈细群2013 年 9 月13日湖南工程学院课程设计任务书课程名称过程控制课题锅炉内胆水温控制系统设计专业班级自动化1003班学生姓名邓涛学号2指导老师沈细群审批沈细群任务书下达日期2013年9月2日任务完成日期2013年9月13日目录第1章系统总体方案设计与选择错误!未指定书签。
第2章系统工作原理与框图.. 错误!未指定书签。
2.1工作原理................. 错误!未指定书签。
2.2系统结构框图............. 错误!未指定书签。
第3章控制系统工作流程.... 错误!未指定书签。
第4章系统调试............ 错误!未指定书签。
第5章系统监控............ 错误!未指定书签。
附录...................... 错误!未指定书签。
参考文献 ............... 错误!未指定书签。
程序清单 ............... 错误!未指定书签。
评分表错误!未指定书签。
第1章系统总体方案设计与选择过程控制就是操纵变量影响工艺条件、过程、状况，目的是为了达到所需的目标。
在石油生产加工、化学、热力、材料以及轻工业等行业领域中，我们把以温度、液位、流量、压力等等这些被作为主要的控制对象的系统都称作是“过程控制”。
过程控制除了在传统产业改造的过程控制方面有很重要的作用以外，在提高产品质量、节约原材料及能源、保护生态环境、减少环境污染方面以及提高经济效益和劳动效率方面的影响也非常大。
现在过程控制已经在我国新建的大规模、结构复杂的工农业生产过程中占据非常重要的地位。
随着工业技术的更新，特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展，自动化仪表已经进入了计算机控制装置时代。
在石油、化工、制药、热工、材料和轻工等行业领域中，以温度、流量、物位、压力和成分为主要被控变量的控制系统都称为“过程控制”系统。
发电厂锅炉给水控制系统
摘要随着科技的发展，人们越来越离不开电。
大型火力发电厂地位显得尤其重要。
其机组由锅炉、汽轮机发电机组和辅助设备组成的庞大的设备群。
工艺流程复杂，设备众多，管道纵横交错，有上千个参数需要监视、操作和控制，这就需要有先进的自动化设备和控制系统使之正常运行，并且电能生产要求高度的安全可靠和经济性，尤其是大型骨干机组。
大型发电单元机组是一个以锅炉，高压和中、低压汽轮机和发电机为主体的整体。
锅炉作为电厂中的一个重要设备，起着重要的作用，根据生产流程又可以分为燃烧系统和汽水系统。
其中，汽包锅炉给水及水位的调节已经完全采用自动的方式加以控制。
本次课程设计主要研究发电厂给水控制系统，即锅炉汽包水位控制。
其要求是提供合格的蒸汽，使锅炉发汽量适应符合的需要。
为此，生产过程的各个主要工艺参数必须加以严格控制。
锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风等。
主要输出变量是汽包水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压、过剩空气等。
发电厂锅炉给水控制系统1.概述大型火力发电机组由锅炉、汽轮机发电机组和辅助设备组成的庞大的设备群。
工艺流程复杂，设备众多，管道纵横交错，有上千个参数需要监视、操作和控制，这就需要有先进的自动化设备和控制系统使之正常运行，并且电能生产要求高度的安全可靠和经济性，尤其是大型骨干机组。
大型发电单元机组是一个以锅炉，高压和中、低压汽轮机和发电机为主体的整体。
锅炉作为电厂中的一个重要设备，起着重要的作用，根据生产流程又可以分为燃烧系统和汽水系统。
其中，汽包锅炉给水及水位的调节已经完全采用自动的方式加以控制。
本次课程设计主要研究发电厂给水控制系统，即锅炉汽包水位控制。
锅炉汽包水位是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统。
在锅炉运行中，水位是一个很重要的参数。
若水位过高，则会影响汽水分离的效果，使用气设备发生故障；而水位过低，则会破坏汽水循环，严重时导致锅炉爆炸。
同时高性能的锅炉产生的蒸汽流量很大，而汽包的体积相对来说较小，所以锅炉水位控制显得非常重要。
锅炉自动给水课程设计
锅炉自动给水课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解锅炉自动给水系统的工作原理，掌握相关理论知识；2. 学生能够描述锅炉自动给水系统中各部件的功能及相互关系；3. 学生能够解释锅炉自动给水系统在热能工程中的应用及重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析锅炉自动给水系统的故障及原因；2. 学生能够设计简单的锅炉自动给水系统方案，并进行初步的调试与优化；3. 学生能够运用相关工具和设备对锅炉自动给水系统进行操作和维护。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对热能工程领域的兴趣，认识到锅炉自动给水技术在其中的作用；2. 学生树立安全意识，关注锅炉自动给水系统运行中的安全隐患；3. 学生养成合作、探究的学习习惯，培养解决问题的能力和创新精神。
课程性质：本课程为热能工程专业课程，旨在帮助学生掌握锅炉自动给水系统的基本理论、设计方法和操作技能。
学生特点：学生具备一定的热能工程基础知识，具有较强的学习能力和实践能力。
教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的工作和发展奠定基础。
二、教学内容1. 锅炉自动给水系统原理：介绍锅炉自动给水系统的基本构成、工作原理及其在热能工程中的应用。
- 教材章节：第二章 锅炉自动给水系统- 内容：自动给水泵、给水调节阀、水位控制器等部件的功能及协作原理。
2. 锅炉自动给水系统部件及选型：分析各部件的类型、性能及选型方法。
- 教材章节：第三章 锅炉自动给水系统部件及选型- 内容：给水泵、调节阀、控制器等设备的技术参数及选型原则。
3. 锅炉自动给水系统设计与调试：讲解系统设计原则、步骤及调试方法。
- 教材章节：第四章 锅炉自动给水系统设计与调试- 内容：系统设计要求、方案制定、调试流程及优化措施。
4. 锅炉自动给水系统操作与维护：介绍系统运行操作要领、常见故障处理及日常维护方法。
《锅炉给水控制系统》课件
07
结论
本课程的主要内容总结
锅炉给水控制系统的重要性和作用
介绍了锅炉给水控制系统的基本概念、原理和功能，以及其在工业生 产中的重要性和作用。
给水控制系统的组成和原理
详细介绍了给水控制系统的组成，包括传感器、控制器、执行器等， 以及各部分的工作原理和相互之间的联系。
控制策略和控制算法
讲解了常用的控制策略，如PID控制、模糊控制等，以及控制算法的 设计和实现。
实际应用案例分析
通过实际案例的分析，介绍了给水控制系统在工业生产中的应用和效 果。
对未来学习和实践的建议
深入学习控制理论
建议学习者深入学习控制理论，了解各种控 制算法的原理和应用场景。
实践操作和实验
建议学习者多进行实践操作和实验，通过实 际操作加深对给水控制系统的理解。
关注新技术发展
建议学习者关注新技术的发展，了解最新的 控制技术和应用趋势。
随着自动化技术的发展，出现了各种 形式的自动控制系统，如PID控制器 、模糊控制、神经网络控制等。
03
锅炉给水控制系统的组成与工作 原理
组成部件
传感器
用于检测锅炉给水流量、压力、温度等参数 ，并将检测信号传输至控制器。
执行器
接收控制指令，调节给水阀门开度，控制给 水流量。
控制器
根据传感器传输的信号，通过运算处理，输 出控制指令。
控制策略
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PID控制策略
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PID控制是一种经典的控制策略，通过比例、积分和微分 三个环节来调整控制信号，以减小系统的误差。
在此添加您的文本16字
PID控制策略简单易行，但对参数调整要求较高，否则可 能导致系统性能不佳。
过程控制课程设计(论文)-锅炉给水控制系统设计
内蒙古科技大学过程控制课程设计论文题目：锅炉给水控制系统设计学生姓名：学号：专业：测控技术与仪器班级：2008-1指导教师：2011年9月6日前言 (2)第一章锅炉的工艺流程 (3)锅炉的组成 (3)锅炉的工作过程 (3)1.3 锅炉的分类 (4)第二章锅炉控制系统的整体设计思路 (5)2.1 汽包水位的控制 (5)2.2 蒸汽温度的控制 (5)2.3 锅炉燃烧的控制 (5)第三章锅炉给水控制系统设计 (6)3.1 锅炉水位动态特性 (6)3.2 单冲量控制系统 (6)双冲量控制系统 (7)3.4 三冲量控制系统 (9)3.4.1 锅炉给水控制系统 (10)前馈控制系统 (11)第四章设计心得 (14)参考文献 (15)电力是以电能作为动力的能源。
发明于19世纪70 年代，电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。
成为人类历史18世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活。
20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。
它将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。
火力发电是利用燃烧燃料(煤、石油及其制品、天然气等)所得到的热能发电。
火力发电的发电机组有两种主要形式：利用锅炉产生高温高压蒸汽冲动汽轮机旋转带动发电机发电，称为汽轮发电机组；燃料进入燃气轮机将热能直接转换为机械能驱动发电机发电，称为燃气轮机发电机组。
火力发电厂通常是指以汽轮发电机组为主的发电厂。
锅炉是石油化工、发电等工业过程中必不可少的重要动力设备。
它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。
随着工业生产规模的不断扩大，作为动力和热源的锅炉也向着大容量、高参数、高效率方向发展。
第一章锅炉的工艺流程锅炉设备包括锅炉本体设备和锅炉辅助设备。
锅炉本体设备主要由燃烧设备、蒸发设备、对流受热面、锅炉墙体构成的烟道和钢架构建等组成。
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( 2010–2011年度第 2 学期)
名称：过程控制
题目：锅炉给水控制系统设计与仿真
院系：控制与计算机工程学院
班级：自动0805班
学号：
学生姓名：
指导教师：
设计周数：
成绩：
2011年06月25日
《过程控制》课程设计
任务书
一、目的与要求
1．目的
通过该课程设计，使学生进一步掌握过程控制课程主要内容，深入理解过程控制系统的分析与综合。
或
这样，上图中的内回路可用比例环节代替。因此主回路可表示为下图：
可见，主回路也可看作一个单回路系统。它的等效调节器是具有比例调节的调节器，等效比例带为 。
根据以上的分析，整定主回路时，用试验方法求得对象的阶跃响应曲线，根据曲线的动态特性选择最优的等效比例带 ，求得相应的 。
由此可见，当变送器的斜率已经确定时，增大给水流量的灵敏度 ，等于增加主回路调节器的比例带，因此使给水流量动作缓慢，增加主回路稳定性。同时，必须相应增加调节
（4）仿真曲线如下：
蒸汽流量D阶跃扰动下汽包水位H的响应曲线：
给水流量W阶跃扰动下汽包水位H的响应曲线：
汽包水位设定值阶跃扰动下汽包水位H的响应曲线:
2. 1反馈控制器整定及前馈补偿器的设计过程；
2．2对设计的单级三冲量给水控制系统进行仿真，分别给出汽包水位设定值扰动、给水流量扰动及蒸汽流量扰动下，给水控制系统的输出（即汽包水位）的响应曲线。
3． 串级三冲量给水控制系统的设计与仿真。
3. 1串级系统内外回路控制器的整定及前馈补偿器的设计过程；
3．2对设计的串级三冲量给水控制系统进行仿真，分别给出汽包水位设定值扰动、给水流量扰动及蒸汽流量扰动下，给水控制系统的输出（即汽包水位）的响应曲线。
4．比较单级三冲量给水控制系统和串级三冲量给水控制系统。
5．课程设计的体会
五、考核方式
结合学生提交的“过程控制”课程设计报告书，对学生进行口试。
2011年6月26日
设计正文
某汽包锅炉，根据给水流量W做单位阶跃扰动时的汽包水位H的响应曲线可知
根据蒸汽流量D做单位阶跃扰动时的汽包水位H的响应曲线可知
已知：
给水流量测量变送器的传递函数为
蒸汽流量测量变送器的传递函数为
水位测量变送器的传递函数为
执行器与阀门传递函数乘积为
一、设计单级三冲量给水控制系统（其中调节器采用PI调节），叙述控制系统整定过程；对系统进行仿真，分别给出在蒸汽io流量D、给水流量W和汽包水位设定值阶跃扰动下汽包水位H的响应曲线；
单级三冲量给水控制系统原理图
单级三冲量Simulink组态图：
调节器采用PI控制规律，其传递函数为
控制对象的传递函数为
给水流量测量变送器和蒸汽流量测量变送器的斜率为
水位测量变送器的斜率为
执行器和调节阀传递函数的乘积为
给水流量反馈装置和蒸汽流量前馈装置 、 均为比例环节，整定 、 、 、 过程如下：
（1）内回路的整定
内回路方框图如下图所示：
可以把内回路作为一般的单回路系统进行分析。如果把调节器以外的环节等效地看作被控对象，那么被控对象动态特性近似为比例环节（因为执行器、调节器、变送设备和给水流量反馈装置都可以近似认为是比例环节）。因此调节器的比例带 和积分的时间 都可以取得很小。 和 的具体数值可以用试探方法决定以保证内回路不振荡为原则，一般 。在试探时，给水流量反馈装置的传递函数（给水流量信号的灵敏度） 可任意设置一个数值，得到满意的 值，如果以后 有必要改变，则应相应地改变 值，使保持试探时的值，以保证内回路的开环放大倍数不变。
1
了解实现给水全程控制的关键技术；了解单元制锅炉给水全程控制方案；
1天
2
设计串级三冲量给水控制系统，并进行仿真；
1.5天
3
设计单级三冲量给水控制系统，并进行仿真；
1.5天
4
整理仿真结果，写课程设计论文；准备答辩。
1天
四、设计（实验）成果要求
1．过程控制课程设计任务简介。
2．单级三冲量给水控制系统的设计与仿真。
0.20
21
15
3
5.0
0.17
20
21
3
7.0
0.13
18
30
3
10
0.11
18
6
2
3.0
0.33
18
12
2
6.0
0.20
15
20
2
10
0.09
13
30
2
15
0.09
11
则有数据表格中的数据选择最佳数据为：Kp=20，Ti=2，Ki=10
则内回路整定的仿真曲线如下：
（2）主回路整定：
在内回路经过正确整定后，其控制过程是非常快的。这是因为调节器为比例积分 和 设置非常得较小，故它能快速动作。外来控制信号改变时，调节器几乎立即成比例地改变给水流量W，使 , 即是:
主回器比例带 以保证 不变。
即
得
在 附近用试凑法对参数 进行整定。
参数整定过程的数据表格为：
内回路等效比例环节
超调量σ
调节时间Ts
0.9
0.131
530
2.0
0.137
510
5.0
0.145
450
10.0
0.161
400
12.0
0.173
380
12.5
0.180
370
13.3
0.195
360
14
0.203
2． 要求
要求学生：1）了解实现给水全程控制的关键技术；2）了解单元制锅炉给水全程控制方案；3）能够进行给水控制系统的设计与仿真。
二、主要内容
1．了解单元制锅炉给水全程控制方案；
2．设计单级三冲量给水控制系统，并进行仿真；
3．设计串级三冲量给水控制系统，并进行仿真。
三、进度计划
序号
设计内容
完成时间
备注
所以副回路整定对应的数据表格为：
比例增益Kp
积分时间Ti
积分增益Ki=Kp/Ti
峰值
调节时间Ts
9
9
1.0
0.25
70
12
9
1.33
0.20
60
20
95
9
2.78
0.13
49
6
5
1.2
0.33
45
12
5
2.4
0.20
35
15
5
3.0
0.16
33
30
5
6.0
0.15
30
12
3
4.0
340
15
0.218
340
18
0.241
340
则选择最佳的 为14。
则此时对应的 =0.95对应的Kp=19 Ki=10 =0.053 Ti=1.9
此时外回路参数整定的仿真图像为：
（3）按无静差要求，整定
根据 ，得出 =0.95。
上述整定参数要经过现场投试的检验，如果在控制过程中主回路衰减率过高或过低，（观察水位记录曲线），应改变给水量反馈装置的参数 值。当主回路衰减率偏低时，应增加 值；反之则减小 值。在整定 值的数值时，应注意同时改变调节器的参数 值，使 / 的比值保持不变，以保证内回路能够保持实验整定时所选定的稳定性裕量。