锅炉汽包水位控制系统设计

过程控制系统实验报告

专 业 ****** 班 级 ****** 学生姓名 ****** 学 号 ******

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锅炉汽包水位控制系统设计

一、 控制要求

设计一个汽包水位控制系统，使汽包水位维持在120cm，稳态误差±0.4cm，满足生产要求。G(s)=1/(s^3+10s^2+29s+20),σ%<20%,Ts<10s,Ess=0. 二、 完成的主要任务

1. 掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程

2. 对被控对象进行特性分析，画出汽包水位控制系统方框图和流程图 3. 选择被控参数和被控变量，说明其选择依据

4. 设计控制系统方案，如何选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标 5. 说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程 6. 对控制进行PID控制说明其参数整定理论

7. 对锅炉汽包水位进行simulink仿真，对参数进行整定，其仿真图要满足动态性能指标 8. 总结实验课程设计的经验和收获

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目 录

第一章 锅炉汽包水位控制系统的组成原理

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了解锅炉生产蒸汽工艺及其工作流程-------------------------------------------3

1.1 锅炉汽包水位自动控制的意义--------------------------------------------------3 1.2 了解锅炉生产蒸汽工艺及其工作流程-----------------------------------------3

第二章 锅炉汽包水位控制系统方案的设计

2.1 液位控制系统的方框图------------------------------------------------------------5 2.2 液位控制系统的方案图------------------------------------------------------------5 2.3 检测变送器的选择------------------------------------------------------------------6 2.4 调节阀的选择------------------------------------------------------------------------6 2.5 仪器性能指标的计算---------------------------------------------------------------6 2.6 调节器的选择------------------------------------------------------------------------8 2.7 调节器作用方向的选择------------------------------------------------------------8

第三章 PID控制

3.1控制规律的比较--------------------------------------------------------------------9 3.2 PID参数的整定--------------------------------------------------------------------10

第四章 仿真

4.1 simulink 仿真---------------------------------------------------------------------11 4.2 系统参数整定--------------------------------------------------------------------13 第五章 心得体会-----------------------------------------------------------15

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