工业锅炉实时液位过程控制系统_本科论文.doc

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1、2工业锅炉实时液位过程控制系统摘要：锅炉是工业过程中不可缺少的动力设备，为确保安全，稳定生产，对锅炉的自动控制十分重要，其中汽包水位是一个非常重要的被控变量。由于锅炉的水位调节过程难以建立数学模型，具有非线性、不稳定性、时滞等特点。传统的锅炉水位三冲量控制系统大都采用PID控制。本文研究了工业锅炉的计算机控制问题。首先分析了工业锅炉的工艺流程和特点、阐述了调节系统的任务，提出了整体控制方案。在分析了汽包水位回路的动态特性，特别是“虚假水位”产生的原因的基础上，设计了常规PID控制器实现锅炉汽包三冲量控制系统。微分作用对高频干扰十分敏感，容易导致调节品质下降。锅炉本身具有一定的滞后

2、，若不加微分作用，则控制作用的及时性无法发挥。虽然工业锅炉内扰严重，但适当的加一点微分作用对于锅炉水位的控制有一定好处。本文对采用不完全微分型PID的控制情况进行仿真研究，结果表明,控制效果较为理想。关键词:汽包水位；三冲量；PID控制2ABSTRACT：Boilerisanecessarypowerplantintheprocessofindustry.Inordertoensuretheproductionandsecurity,theauto-controlofitisveryimportant.Thedrumwaterlevelisanimportantvariablet

3、obecontrolled,itishardtogetthemathematicmodelofthewaterlevelwithadjustiveprocess,itischaracteristicofnonlinearity,instabilityandtimelag.Thetraditionalcontrolmodeofthree-variableinthedrumwaterlevelmostlyusePID.Theproblemofautomaticcontrolinindustrycoal-firedboilerisdiscussedinthisthesis.Firsto

4、fall，thetechnologicalprocessandcharacteristicsofindustryboilerisanalyzed.Thetaskofboilerregulatorisexpounded.Andthenthesystemschemeofcontrolispresented.Thedynamiccharacteristicofloopsforwaterlevelisanalyzedespeciallythereasonofostensiblewaterlevel.OnthebasisofthesearoutinePIDcontrollerisdesig

5、nedtocontrolthewaterlevel.Thepartofdifferentialissensitivetohighfrequencynoise,andeasilymakethequalityofadjustdeclining.Boilerhasthecharacteristicoflag,thecontrollerisnotrapidenoughifthereisnotdifferentialitem.Althoughtindustrialboilershavemanyinner-noises,itisgoodtowaterlevelcontrolthatprope

6、rlyaddsalittleofdifferentialiteminboiler.ThispaperstudiesthesimulationofPIDcontrolwithincompletedifferentialtype,theresultofsimulationshowthattheeffectisgood.Keywords:Drumwaterlevel；Three-variable；PIDcontroller2目录摘要1ABSTRACT21绪论11.1课题设计的背景及目的11.1.1课题设计的背景11.1.2课题设计开发的目的21.2国内外研究现状及成果21.2.1国内外

7、研究现状21.2.2国内外研究成果31.3研究方法及内容41.4本章小结52工业锅炉概述52.1锅炉控制系统的一般结构与工作原理62.1.1控制方案及控制要求62.2锅炉给水控制回路82.2.1锅炉汽包水位的特性82.2.2汽包水位控制方式112.2.3汽包给水控制系统的比较153实时控制系统的设计183.1控制算法183.1.1PID控制算式183.2PID参数的整定243.2.1凑试法确定PID调节参数243.2.2实验经验法确定PID调节参数243.3锅炉汽包水位PID控制