过热汽温控制系统的控制过程

实验一 串级过热汽温控制系统的MATLAB仿真研究

一、实验目的：

通过对串级过热汽温控制系统的MATLAB仿真研究，了解串级控制系统中主副调节器的作用和喷水减温扰动对过热汽温的影响，加深理解串级控制系统的工作原理。 二、实验设备：

联想电脑1台, Matlab仿真软件 三、实验原理：

根据串级汽温调节系统原理图1，可得方框图2。

图1 串级汽温调节系统原理图

图2 串级汽温调节系统原理框图

一般讲，汽温对象导前区的延迟比惯性区要小，而且副调节器又选用P或PD规律，在这种情况下，内回路的调节过程要比外回路的调节过程快得多。当发生减温水温扰动时，内回路可以很快地予以消除而使过热器出口温度基本上不受影响。因此内回路扰动时，外回路可以视为开路状态；当外回路动作时，内回路可视为快速随动系统。如果符合以上条件，则串级汽温调节系统可以采取内，外回路分别整定的方法进行整定。一般nT?3n2T2成立时即可认为内回路为快速随动系统。

1、内回路分析与整定。设副调节器选用比例调节规律：

GP?s??1?2

若以减温水量内扰W?2为内回路输入信号,以导前汽温?2为其输出信号,则内回路传递函数为：

G'?s???2W?2?G02?s?

目录

第一章 绪论 ...................................................................................... 3 1.1 课题的背景 ................................................................................... 3 1.2 模糊控制的现状及原理 ................................................................. 4 1.3 本文的设计思路 ............................................................................ 5 第二章 系统硬件................................................................................. 6 2.1凌阳单片机的特点 .......................................................

江西理工大学

课程设计

项目名称：温室恒温控制系统的设计 专业班级： 电子131____________ 小组成员：___________彭鸿儒（组长）_____ 曹帅群洪家辉 王辉陈斌斌 陈忠义 指导老师：肖发远

完成日期：2016年1月21日

1

目录

第一章：引言***************************************3 第二章：工作原理(所有成员)**************************5

2.1：设计思路*******************************************5 2.2：总体设计框架***************************************5

第三章：硬件设计***********************************7

3.1:基于AT89C52的单片机最小系统（陈忠义）*************7

3.2：温度采集模块（曹帅群）*******************************7 3.3：显示模块（陈斌斌）***********************************8 3.4：独立按键模

指导教师评定成绩：

审定成绩：

大 学

自 动 化 学 院

过程控制系统课程设计报告

设计题目：基于工业化学反应釜的温度控制系统设计

指 导 教 师： 老师

单位（二级学院）： 自 动 化 学 院

专 业： 自动化

学 生 姓 名：

设计时间： 2014 年 6 月

自动化学院制

基于过程控制反应釜温度控制系统设计

摘要：温度是化学反应釜生产过程中对反应过程影响最重要的的因素之一，温度的控制精度、系统响应速度及稳定度是衡量温度系统性能指标的关键因素，准确地控制反应釜内原料在不同温度下进行化学反应具有重要意义。首先，本系统对反应釜的温度进行分析，得出了冷剂流量对反应釜内温度的传递函数。其次，通过单片机，利用继电器、DS18B20温度传感器、LCD液晶显示屏等设计了对反应釜进行加热与降温来实现反应釜温度控制的具体电路和实时系统，对实际化学反应过程中的温度变化进行模拟，并利用经典控制理论中的PID算法得到反应时的最优控制，并给出了详细的分析步骤和控制算法。最后，通过组态软件对整个

济南大学毕业设计

毕业设计

题 目 基于PLC的DCS控制系统 ——锅炉内胆水温控制系统的设计 学 院 自动化与电气工程学院 专 业 自动化 班 级 0802班 学 生 胡晓丽 学 号 20080301172 指导教师 王新江

二〇一二年六月八日

1 济南大学毕业设计

摘 要

温度是工业生产过程中最常检测和控制的热工参数之一，本设计是以西门子S7-200PLC为主控制器，以MCGS6.2为上位机监控软件来实现对锅炉内胆水温的DCS自动控制。系统主要由一台带有MCGS6.2组态软件的上位机和应用于STEP7-MicroWIN V4.0软件、西门子S7-200PLC下位机以及PC/PPI电缆、RTGK-2型过程控制系统构成。

通过对下位机S7200PLC的软件编程，完成锅炉内胆温度信号采集、处理以及PID

设计题目： 燃烧过程控制系统

一、燃烧过程控制系统的基本理论

燃油锅炉的燃烧控制主要有三个子系统构成：蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统和炉膛负压控制系统。

1．蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统

燃油蒸汽锅炉燃烧的目的是生产蒸汽供应其他生产环节使用。一般生产过程中蒸汽的控制是通过压力实现的，随着后续环节的生产用量不同，反应在燃油蒸汽锅炉环节就是蒸汽压的波动。维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃烧产生的热量，而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气 实现的。如图1所示

图 1 燃烧炉蒸汽压力控制与燃料比值控制系统

2．炉膛负压控制系统

锅炉炉膛负压力过小时，炉膛内的热烟、热气会外溢，造成热量损失、影响设备安全运行甚至会危及工作人员安全；当炉膛负压太大时，会使外部大量冷空气进入炉膛，改变燃料和空气比值，增加燃料损失、热量损失和降低热效率。

保证炉膛负压的措施是引风量和送风量的平衡。如果负压波动不大，调节引风量即可实现负压控制；当蒸汽压力波动较大时，燃料用量和送风量波动也会较大，此时，经常采用的控制方案如图2所示。

图 2 炉膛负压控制系统

二、燃

JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

电气信息工程学院

过程控制系统与仪表

设计课题： 三容水箱控制系统 学院名称： 电 信 学 院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 08电气2 姓 名： 韩 韬 学 号 ： 08312218 指导老师： 汪小锋

2011年11月

基于PID的三容水箱液位控制系统研究

【摘要】用MATLAB/Simulink建立了液位控制系统，其主调节器分别采用PID

控制，模糊控制,副调节器采用比例控制。针对液位控制系统，用S函数编写PID控制程序，并分析了Kp、Ki、Kd对系统的影响。在模糊控制系统中选取合适的隶属度函数和制定出模糊控制规则，用S函数编写了模糊控制程序，并分析了误差的量化因子、误差变化率的量化因子、控制量的增量的比例因子对系统性能的影响。并通过编写基于MATLAB的S函数，运用动画仿真技术对三容水箱系统的运行过程进行了更为直观、逼真的模拟。在MATLAB仿真环境下设计M文件，实现了友好的用户界

摘 要

为了实现高精度的水温水位控制，本文介绍了一种以AT89S52单片机为控

制核心、以一种新型的可编程温度传感器（DS18B20）为温度采集器件来实现水温水位控制系统。文章着重介绍核心器件的选择、各部分电路及软件的设计。AT89S52单片机完善的内部结构、优良的性能和强大的中断处理能力，决定了该控制系统的特点：电路结构简单、程序简短、系统可靠性高等。加热和制冷由AT89S52单片机控制继电器的通断来实现，以实现自动控制，温度检测采用新型的可编程温度传感器（DS18B20），不需要复杂的信号调理电路和A/D转换电路，能直接与单片机完成数据的采集和处理，采用LCD1602液晶实时显示温度值，实现方便、简单。本系统根据不同需要可用于各种场合。

关键词： 单片机 DS18B20 LCD1602 水温控制

Abstract

In order to realize high precision temperature of the water level control, this paper introduces a kind of AT89S52 SCM in as control core, with a new type o

过程控制系统复习大纲

（仅供参考）

第一章

1、过程控制系统的分类及性能指标 （P4） （1）、分类：按系统结构特点分：反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统 按给定值信号特点分：定值控制系统、随动控制系统 （2）、性能评价指标：1）、系统必须是未定的。 2）、系统应能提供尽可能好的稳态调节（静态指标）。 3）、系统应能提供尽可能好的过渡过程（动态指标）。 2、阶跃响应性能指标 （P7） （1）、 稳态误差ess?r?y(?)B（2）、

衰减比n?1 B2

y(t)?y(?)（3）、 超调量?（%）=p?100%y(?)

（4）、 过渡过程时间ts3、重要习题 （P14） （1）、过程控制系统由哪些环节组成的，各有什么作用？过程控制系统有哪些分类方法？ 答：过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送环节等环节组成。

控制器的作用是接受测量变送装置送来的信号，与给定值相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果送往执行器。

执行器能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值，以达到控制被控变量的目的。

A试题

一、填空题（共7小题，每空1分，共30分）

1．过程控制系统可以简化为调节器和广义对象两大部分，其中广义对象是_____、_____、_____和_____的组合。

2．过程控制系统按照被控变量的不同，可分为_____控制系统、_____控制系统、______控制系统、_____控制系统和_____控制系统；按照被控变量的多少可分为_____控制系统和_____控制系统。

3．评价过程控制系统性能优劣的指标主要包括_____、_____和_____三个方面。 4．被控过程的数学模型是反映被控过程的输出量和输入量之间的数学表达式，其中，对于参数模型，常用_____、_____、_____、_____等表示。

5. 国产调节阀的流量特性有_____特性、_____特性和_____特性三种。

6. 单回路控制系统是一种基于_____的闭环反馈控制，前馈控制系统是一种按照_____进行补偿的系统，对于减少被控参数____偏差最为有效。 7. 串级控制系统中，主回路是_____系统，副回路是_____系统 8. 比值控制系统的具体实现方案有_____方案和_____方案。

9. 在前馈—反馈系统中，控制系统的_____由闭环控制回路决定，对被调