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《课程设计--加热炉温度串级控制系统(设计部分)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、加热炉温度串级控制系统设计摘要：生产自动控制过程中,随着工艺要求,安全、经济生产不断提高的情况下,简单、常规的控制已不能适应现代化生产。传统的单回路控制系统很难使系统完全抗干扰。串级控制系统具备较好的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量，因此在复杂的过程控制工业中得到了广泛的应用．对串级控制系统的特点和主副回路设计进行了详述，设计了加热炉串级控制系统，并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中．结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制，控制结果表明系统具有优良的控制精度和稳定性．关键词：串级控制干扰主回路副回路Abstract:Automat
2、iccontrolofproductionprocess,withthetechnicalrequirements,security,economicproductionrisingcases,simple,conventionalcontrolcannotmeetthemodernproduction.Thetraditionalsingle-loopcontrolsystemisdifficulttomakethesystemcompletelyanti-interference.Cascadecontrolsystemwithgoodanti-jamming
3、capability,rapidity,flexibilityandqualitycontrol,andthereforeacomplexprocesscontrolindustryhasbeenwidelyused.Cascadecontrolsystemofthecharacteristicsandthemainandsub-loopdesignwaselaborate,designedcascadecontrolsystem,furnace,andMATLAB-basedincrementalPIDalgorithmisappliedinthecontrol
4、system.Combinationofcomputer-basedcontrolmethodtoachievePIDparametertuningcascadecontrol,controlresultsshowthatthesystemhasexcellentcontrolaccuracyandstabilityKeywords:Cascadecontrol,interference,themaincircuit,theDeputyloop目录1.前言12、整体方案设计22.1方案比较22.2方案论证42.3方案选择43、串级控制系统的特点54.温度控制系统的
5、分析与设计64.1控制对象的特性64.2主回路的设计74.3副回路的选择74.4主、副调节器规律的选择74.5主、副调节器正反作用方式的确定75、控制器参数的工程整定96、MATLAB系统仿真96.1系统仿真图106.2副回路的整定106.3主回路的整定117.设计总结13【参考文献】141.前言加热炉是炼油、化工生产中的重要装置之一。它的任务是把原料油加热到一定温度，以保证下道工序的顺利进行。因此加热炉的温度控制起着举足轻重的作用，直接关系到产量、能源、污染、工人的劳动强度等等。目前而言，国内加热炉控制多数仍旧采用老式的人工控制。需操作人员完全手动控制燃料、原料
6、阀的开度，进行烧炉。这样一来，流量控制的精度将极差，操作的及时性也将大大降低。同时，由于大多数加热炉的燃料是利用高炉煤气，而高炉煤气是多用户煤气管网，煤气压力波动极大，煤气流量也将严重不稳定，对人工操作难度也进一步加大。为此我们设计一套以串级控制为基础的加热炉串级控制系统，这对提高工业产能具有相当积极的意义。2、整体方案设计本设计的整体思路是：利用对燃料量的控制最终来实现对原油温度的控制。该控制分为主回路控制与副回路控制两部分。在原油出口处设置主回路温度传送器，由其带动主回路温度控制器从而进行对燃料阀的流量控制，此控制为主回路被控参数控制。在炉膛设置主回路温度传送
7、器，由其带动主回路温度控制器进行对干扰的消除。这样，便构成了以原料油出口温度为主要被控参数，以炉膛温度为辅助被控参数的串级控制系统。2.1方案比较方案一、简单控制系统温度调节器是根据原料油的出口温度与设定值的偏差进行控制。当燃料部分出现干扰后，控制系统并不能及时产生控制作用，克服干扰对被控参数的影响控制质量差。当生产工艺对原料油出口温度要求很严格时，简单控制系统很难满足要求被控变量：原料出口温度；操纵变量：燃料流量。当对出口温度控制要求不高时，简单控制系统可以满足要求。图2.1加热炉温度控制系统-调节器1调节阀炉膛管壁原料油温度变送器1+-+++调节器1调节阀炉膛
8、管壁原料油
