加热炉温度串级控制系统

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1、毕业（设计）论文开　题　报　告系别专业班级学生姓名学号指导教师报告日期毕业（设计）论文开题报告表论文题目加热炉温度串级控制系统学生姓名学号指导教师题目来源（划√）科研□生产□实验室□专题研究□论文类型（划√）设计√□论文□其他□一、选题的意义加热炉是炼油，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，对工人

2、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。二、基本内容及重点1、建立系统数学模型2、设计加热炉出口温度单回路反馈控制系统，采用PID控制进行仿真以及参数整定。3、设计加热炉温度串级控制系统。选择加热炉出口温度为主变量，炉膛温度为副变量，构成出口温度与炉膛温度的串级控制系统。4、对加热炉温度串级控制系统进行仿真以及参数整定，并和单回路反馈控制系统进行比较。三、预期达到的成果利用对燃料量的控制最终来实现对原油温度的控制，构成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。并达到以下技术指标：1、出口温度保

3、持在2、超调量≤5%3、稳定时间＜200S4、出口温度应在给定值的范围内变化四、存在的问题及拟采取的解决措施某些加热炉出口温度控制非常困难，波动幅度大，控制不理想的原因在于被控对象十分复杂：1﹑原料的流量变化造成温度波动很大；2﹑处理量频繁提降也造成出口温度的波动；3﹑产品的不断切换也使炉口的温度产生较大的波动；4﹑加热炉的温度存在较大的时滞。可以看出，加热炉系统是一个时变，大时滞，多干扰的复杂系统。从加热炉工作特性可以看出，燃料量的多少是加热炉温度变化的决定因素。但其变化过程是：燃料量的变化首先引起炉膛温度的变化，由于炉膛温度产生变化，进而引起炉出口温度的变化，由此可见，对炉出口温度的控制采

4、用炉膛温度与炉出口温度进行控制方案是合理而且可行的，这种方案也有助于对一系列干扰的克服。五、进度安排1、1-3周：收集查阅资料；2、4-6周：完成总体方案设计和建模；3、7-8周：完成系统分析和控制规律设计；4、9-11周：完成仿真验证及修改；5、12-13周：完成毕业设计论文.六、参考文献和书目（1）金以慧，《过程控制》北京：清华大学出版社1993.4（2）刘永信，陈志梅，《现代控制理论》北京：北京大学出版社2006.9（3）薛定宇，陈阳泉，《系统仿真技术与应用》北京：清华大学出版社2004.4（4）胡寿松主编《自动控制原理》北京科学出版社2007.6（5）陈阳泉主编《过程控制与SIMULI

5、NK应用》北京电子工业出版社2001.4导师意见指导教师签字：年月日系意见系主任签字：年月日注：内容用小四，宋体