过程控制课程设计600MW超临界直流锅炉主汽温控制系统主汽温控制 联系客服

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图8内回路衰减曲线法整定仿真图

整定的步骤:

(1) 断开主回路,用衰减曲线法,整定内回路。副调节器,纯P作用。

(2) 反复调整比例带?,做副回路定值阶跃扰动实验,直到衰减率ψ=0.75~0.9,记录曲线。 调整控制参数:

当P=1.14时得到控制输出曲线。此时的衰减率ψ=75.2%。

图9 内回路整定输出曲线1

(3)外回路参数整定

把上面整定好的副环作为主环中的一个环节,进行整定。建立如下所示的仿真图:

图10 外回路衰减曲线法整定仿真图

整定的步骤:

(1)闭合主回路,整定外回路。反复调整主调节器比例带?和积分时间I,直到衰减率ψ=0.75记录曲线。得出P=0.58 I=0.0077 σ=16.8% ψ=75%

图11 外回路整定输出曲线

由上图可以看出,得到的外环控制输出曲线超调量较小,控制曲线光滑,品质优良。 (4)电厂主汽温控制仿真

本课设以超临界机组的主汽温540℃附近为仿真参考,假定主汽温已经稳定在535℃,现在主汽温控制由535℃变化到540℃时,仿真中变化值由0变化到5,并由540℃变化到535℃,即仿真变化值由5变化到0,分析该控制回路的控制品质。 1) 搭建如下图所示的仿真图:

图12电厂主汽温控制仿真图

2)主汽温给定值由(535+0)℃变化到(535+5)℃

设定阶跃信号初始值为0,500s后跳跃至5,得到控制输出曲线:

图13电厂主汽温控制输出曲线1

由上图可知,在500s时阶跃信号产生时,开始进行调节,超调量为16.9%,同时内回路的控制输出曲线也比较光滑,超调量也较小,控制品质较好。 3)主汽温给定值由(540+0)℃变化到(540-5)℃时

设定阶跃信号初始值为5,1500s后跳跃至0,得到控制输出曲线:

图14电厂主汽温控制输出曲线2

由上图可知,在1500s时阶跃信号产生时,开始进行调节,控制品质依旧较好。 (5)抗外扰测试

本课设的外扰为蒸汽流量干扰,其对主汽温动态特性影响的传递函数已经由ppt给出。 1)搭建如下图所示的仿真图:

图15 电厂主汽温控制抗外扰测试仿真图

2)测试

设蒸汽流量的变换量为温度设定变化值的10%—20%,本课设取20%,即变化量约为0.2。阶跃信号初始值为0,1500s后跳跃至0.2,得到控制输出曲线:

图16 电厂主汽温控制抗外扰测试输出曲线

由上图可知,在有蒸汽流动扰动的情况下,串级控制回路虽然能快速的克服干扰,但是超调量较大,因此可以考虑加入前馈控制,来解决超调量较大的问题。

根据绝对不变形,设计动态前馈补偿器,搭建如下图所示的仿真图: