基于Matlab的燃油炉温度仿真系统的设计.pdf

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1、2011年第3期工业仪表与自动化装置·89·基于Matlab的燃油炉温度仿真系统的设计苏国民，孙旭(英之杰建筑工程有限公司，辽宁大连116622)摘要：燃油炉温度控制系统受到干扰后，希望系统能够迅速回到给定值，所以PID参数的设定至关重要，目前燃油锅炉调节器PID参数均在现场通过试凑法调整，这需要燃油炉反复启停，人为因素较大，费时、费力并且动静特性较差。该文根据劳斯稳定判据，推导调节器数学模型，然后利用Matlab进行系统仿真，通过调节PID参数使系统动静特性处在较优状态，然后以此参数指导现场调节器参数整定。关键词：燃油锅炉；流量控制；Matlab仿真中图分类号：TP27

2、7文献标志码：A文章编号：1000—0682(2011)03—0089—02ThedesignoffuelfurnacetemperaturesystemwiththeMatlabSUGuomin，SUNXu(E&GConstructionCo．，LiaoningDalian116622，China)Abstract：Whenthetemperatureoftheoilfurnacecontrolsystemisdisrupted，wewishitquicklyre—turntoagivenvalue，SOthePIDparametersisimportant．Nowth

3、eboilerPIDparametersareinthefieldtoadjustthroughtrialanderrormethod，whichrequiresoilfurnacerepeatedlystartandstop，theerrorislarger，wastehumanandtime．AccordingtoRolls—stabilitymethodderivedmathmodel，thenMatlabsim—ulationcontrolsystemandadjustingthePIDparameters，adjuststaticanddynamiccharac

4、teristicsofthesysteminoptimumcondition，andthenguidethefieldadjustmentparameters．Keywords：fuelboiler；flowcontrol；Matlabsimulation可以以此参数指导现场仪表的参数调节，文中控制0引言系统采用PLC作为控制中心，功能强大，可方便实燃油锅炉结构紧凑、体积小、效率高、使用方便、现远程通信。对环境污染少，在我国大中城市正越来越广泛的得1燃油锅炉结构及基本控制原理到使用，燃油锅炉流量控制方式直接影响其效率，目前燃油炉控制的主要方式为当锅炉负荷变化时，通燃气锅炉

5、原理如图1所示。锅炉通过喷嘴将燃过改变油嘴数量及调节油嘴的回油阀开度，使回油油喷入炉膛并在炉膛空间呈悬浮状态燃烧，工作程量得到改变，回油量越大则喷油量越小，反之，则喷序为锅炉给水、锅炉点火、供油、供风、火焰检测自动油量增加。目前流量调节器参数采用PID、PI居多，保护功能为一体，要使燃油充分燃烧，燃油燃烧器是通过试凑法调整PID系数，这种方法人为因素较大，关键部件，这个燃烧器由几大部件组成，一是风机，设计的不合适会导致燃油量急剧调大或调小，甚至产生足够的氧气助燃；二是油泵及油嘴，油泵与风机震荡。该文根据控制理论稳定性原则，推导流量调电机联动产生高压油，约12kg／cm。，

6、油嘴将此高压节器数学模型，然后利用Matlab软件进行仿真，通油形成雾状喷出，高压包产生10kV的高压在点火过调节时间常数，保证系统动静特性处在较优状态。电极产生电火花点燃此油雾，正常的燃烧形成，其中还有一些附属设备如电眼，用来监控燃烧是否正常，收稿日期：2011—04—11电磁阀用来开闭油路，伺服马达控制风门的开度来作者简介：苏国民(1978)，男，英之杰建筑工程有限公司设计部调节风量大小。经理，工程师。·90·工业仪表与自动化装置2011年第3期够适应负荷的变化，而使调节器参数不需要重新整定，则要求广义对象特性保持不变，当狭义对象在受阀到负荷改变使特性发生变化时，适当

7、设计调节阀特性可以起到补偿器修正广义对象特性的作用，液位一流量狭义对象特性成平方关系，故选择调节阀应采用百分比流量特性。』十l对象G(s)：如为直接加热则用一阶表示，设备图1燃气锅炉原理图采取套管加热则用二阶表示2加热炉温度控制系统基本构成n，、1【J加热炉温度控制系统如图2所示，首先传感器代入式(1)，则有：将加热炉的温度转化为电压信号，PLC将A／D送进来的温度反馈信号与给定值比较，经PID运算处理，}，c，{2，PWM输出通过变频器控制燃油泵流量，最后实现燃如式(2)所示，一个反馈调节系统的开环特性油炉温度的控制。是由调