- 1、本文档共11页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
燃烧过程控制系统.
东 北 大 学
研 究 生 考 试 试 卷
考试科目: 计算机控制理论与设计
课程编号:
阅 卷 人: 关守平
考试日期: 2014.01.05
姓 名: 薛胜先
学 号: 1300978
注 意 事 项
1.考 前 研 究 生 将 上 述 项 目 填 写 清 楚
2.字 迹 要 清 楚,保 持 卷 面 清 洁
3.交 卷 时 请 将 本 试 卷 和 题 签 一 起 上 交
东北大学研究生院燃烧过程控制系统
摘要:本作业主要针对燃烧控制系统进行了仿真,首先简要介绍了燃烧控制系统的工作原理,然后对燃烧控制系统各个部分的PI调节器进行了参数整定,并对负压控制系统前馈进行了补偿整定,最后对燃烧控制系统进行了仿真,其中包含了串级系统和前馈系统。
关键词:燃烧控制系统,仿真,串级系统,前馈系统
1引言
在许多的工业生产过程中燃烧都是必要的一环,如氧化铝生产过程中的燃烧问题、硫化床生产过程的燃烧问题等。从燃料角度来说,燃烧过程有燃油、燃煤、燃气等区别。
虽然燃烧应用场合和燃料各异,但对燃烧过程的控制都不外是燃料控制、温度控制、燃烧程度控制、安全性控制、节能控制等。在此,仅以燃油蒸汽锅炉为例说明燃烧系统中带有一定普遍性的控制问题。
燃油锅炉的燃烧控制主要由三个子系统构成:蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统和炉膛负压控制系统。
2.基本理论
2.1蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统
图1. 燃烧炉蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统的方案
燃油蒸汽锅炉燃烧的目的是生产蒸汽供其他生产环节使用。一般生产过程中蒸汽的控制是通过压力实现的,后续环节对蒸汽的生产用量不同,反映在燃油蒸汽锅炉环节就是蒸汽压的波动。维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。
保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃烧产生的热量,而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气实现的。
因此,蒸汽压力是最终被控制量,可以根据生成情况确定;燃料量是根据蒸汽压力确定的;空气供应量根据空气量与燃料量的合理比值确定。
燃烧炉蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统的方案如图1。
2.2炉膛负压控制系统
锅炉炉膛负压力过小时,炉膛内的热烟、热气会外溢,造成热量损失、影响设各安全运行甚至会危及工作人员安全;当炉膛负压太大时,会使外部大量冷空气进入炉膛,改变燃料和空气比值,增加燃料损失、热量损失和降低热效率。
保证炉膛负压的措施是引风量和送风量的平衡。如果负压波动不大,调节引风量即可实现负压控制;当蒸汽压力波动较大时,燃料用量和送风量波动也会较大,此时,经常采用的控制方法如图2所示。
图2.炉膛负压控制系统框图
由图2可以看出,该方案中以负压为控制目标,用引风量构成控制闭环,利用前馈控制消除送风量变动对负压的影响。
3.仿真
燃烧过程的仿真和其他仿真过程一样由系统辨识、稳定性分析、控制策略选择、参数整定和系统仿真等内容组成。
某锅炉燃烧系统要求对系统进行蒸汽控制。采用燃烧炉蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统,并辅以炉膛负压控制的方案,控制系统简图如图3所示。
3.1建立数学模型
(1) 建立燃料炉蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统数学模型
燃料流量被控对象:
燃料流量至蒸汽压力关系约为:
蒸汽压力至燃料流量关系约为:
蒸汽压力检测变换系统数学模型:
燃料流量检测变换系统数学模型:
燃料流量与控制流量比值:
空气流量被控对象:
(2) 建立炉膛负压控制系统数学模型
引风量与负压关系:
送风量对负压的干扰:
图3.控制系统框图
3.2 控制系统的整定
(1) 燃料控制系统参数整定
为使系统无静差,燃料流量调节器采用PI形式。
即:
其中,参数KP和KI采用稳定边界法整定。
先让KI=0,调整KP使系统等幅震荡(系统被控对象在KP=3.72附近时系统震荡),即系统处于临界稳定状态。系统临界震荡仿真框图及其震荡响应如图4(a)和图4(b)所示。
(a) 系统临界振荡仿真框图
(b) 系统临界振荡响应
图4.系统临界振荡仿真框图及其振荡响应
记录此时的振荡周期Tcr=11s和比例系数Kcr=3.8。则KP=Kcr/2.2=1.73,
KI=KP/(0.85Tcr)=0.18。
在KP=1.73,KI=0.18基础上,对PI参数进一步整定后,燃料流量闭环控制系统单位阶跃输入的仿真框图如图5(a)所示。
调节KP=1.1,KI=0.1时,系统响应如图5(b)所示,
您可能关注的文档
最近下载
- 2024年新高考化学命题特点及江西卷试题分析.pptx
- 县区域水土保持评估实施细则.docx
- (医学课件)PICC维护课件.ppt
- 第四单元 三国两晋南北朝时期:政权分立与民族交融 教学设计 2023-2024学年统编版七年级历史上册.docx
- Unit 2 Different families 单元整体(教学设计)-2024-2025学年人教PEP版(2024)英语三年级上册.docx
- 2024煤矿安全生产标准化管理体系解读.docx VIP
- 算法设计与分析 第2版 第9章-图算法设计.ppt
- 标准化服务在政务服务中的应用考核试卷.docx
- 2023年《全日制普通高中物理新课程标准》.pdf
- 人教PEP三年级英语上册《Unit1 Making friends part A》课件.pptx VIP
文档评论(0)