煤气炉温度控制

《过程控制》课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 题目:一班1题：煤气炉温度控制班级：测控一班学号：姓名：同组人员：王敏骆永娟葛子寒李玉萍任课教师：张虹完成时间：目录1、设计任务及要求…………………………………………………………….22、被控对数学模型建模及对象特性 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 …………………………………….32.1对象数学模型的计算及仿真验证……………………………………...32.2对象特性分析…………………………………………………………...63、控制系统设计……………………………………………………………….63.1基本控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 …………………………………………………………..63.2控制仪表选型…………………………………………………………..93.3参数整定计算………………………………………………………….103.4控制系统MATLAB仿真……………………………………………...113.5仿真结果分析………………………………………………………….123.6★控制系统组态………………………………………………………...12四、设计总结……………………………………………………………………121、设计任务及要求煤气炉的供气阀门开度变化、持续后结束，若炉温度控制系统的正常工作点为450℃， 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 炉内温度变化数据如下表，试根据实验数据设计一个超调量的无差温度控制系统。 t(min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ℃ 0 2.55 7.50 15 21 18..40 14.50 12 9.60 7.40 5.80 t(min) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 (℃) 4.50 3.70 3.00 2.30 1.70 1.20 0.80 0.50 0.40 0.20 0.10具体设计要求如下:（1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的模型；（2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（给出带控制点的控制流程图，控制系统原理图等，选择控制规律）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表（DDZ-Ⅲ），绘制原理接线图；（4）对设计系统进行仿真设计，首先按对象特性法求出整定参数，然后按4:1衰减曲线法整定运行参数。（5）★用MCGS进行组态设计。\2、被控对数学模型建模及对象特性分析1.1对象数学模型的计算及仿真验证根据矩形脉冲响应数据，得到阶跃响应数据y，并进行相应的归一化处理，则得单位阶跃响应数据y*，如下表： t(min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ℃ 0 2.55 7.50 15 21 18.40 14.50 12 9.60 7.40 5.80 y 0 2.55 10.05 25.05 46.05 64.45 78.95 90.95 100.55 107.95 113.75 y* 0 0.02 0.08 0.19 0.35 0.49 0.60 0.69 0.76 0.82 0.86 t(min) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ℃ 4.50 3.70 3.00 2.30 1.70 1.20 0.80 0.50 0.40 0.20 0.10 y 118.25 121.95 124.95 127.25 128.95 130.15 130.95 131.45 131.85 132.05 132.15 y* 0.89 0.92 0.95 0.96 0.98 0.98 0.99 0.99 1.00 1.00 1.00用matlab软件，通过给定的举行脉冲响应求对象的阶跃响应，clear;t=0:1:21yi=[02.557.50152118.4014.50129.607.405.804.503.703.00...2.301.701.200.800.500.400.200.10];y(1)=0;y_1=0;fork=1:22y(k)=yi(k)+y_1;y_1=y(k);endxs=(0:0.1:22);ys=interp1(t,y,xs,'spline');plot(xs,ys)holdonplot(t,yi)holdonyim=interp1(t,yi,xs,'spline');plot(xs,yim)gridfigureplot(xs,ys/(y(22)+0.1))grid将阶跃函数曲线归一化，得到单位阶跃响应如图：取图中y*(t1)=0.4,y*(t2)=0.8,可得t1=4.4min=264s,t2=8.7min=522s;可以得对象的增益为K==6.61（℃/％）由图知t1/t2=4.4/8.7=0.50>0.46查表可知应使用三阶系统近似，根据公式3T=（264+522）/2.16=363.8sT=121.2sGp(s)=Y(s)/U(s)=(℃/％）1.2对象特性分析……………………………………由对象的传递函数可知，对象为有三阶惯性环节组成的自衡对象，无纯延迟。对象的惯性时间常数很大，因此响应时间很长。惯性时间常数相差大。假如被控对象采用单回路控制系统，当对象的干扰变化比较剧烈、比较频繁或是工艺对产品质量提出的要求较高时，采用单回路控制的方法就不再有效，由于被控对象传递函数为，其中，如果用单回路无法完成控制系统的有效调节，可以采用串级系统，在单控制系统的回路中引入一个副回路。3、控制系统设计3.1基本控制方案因为煤气炉有炉温和炉内温度，炉温比炉内料温高很多，炉温对料温影响产生影响该系统要求无差控制，因此要选择PI控制，又由于是温度控制，为慢对象，因此要加入D控制，最后内回路选择PD控制，外回路选择PID控制。对各控制系统进行比较：单回路控制系统单回路控制系统流程图：单回路控制系统原理图对各部分进行设计：450度为工作点，设计仪表应使450度在约三分之二处，所以范围应是320到520.变送器传函：调节阀传函：单回路控制系统原理接线图:串级系统：串级控制系统流程图：串级控制系统原理图：对各部分进行设计：主回路450度为工作点，设计仪表应使450度在。三分之二处，所以范围应是320到520.副回路代表炉温，大约为1000度，设计表的范围是800到110度。变送器传函：副回路为一阶，把Kc分为3和2.2，3在副回路。先调节副回路PD。，再调主回路PID。之后调主回路的PID。使曲线满足题目要求。串级控制系统原理接线图:可以看出串级的调节时间比单回路短，系统较稳定，超调较小。因此选用串级电路。两者与给定的原对象对比图：在串级中三种扰动对曲线的影响3.2控制仪表选型温度变送器：被控对象主回路输出稳态值要求为450，仪表量程选择320~520，选择WRFB型一体化温度变送器： 型号WRFB 分度号J 温度范围333℃~750℃在副回路中温度大概在1000度左右，范围为800到1100，选用选择WRFB型一体化温度变送器， 型号WRNB 分度号J 温度范围333℃~1200℃PID控制器：选用XM708智能PID调节器。调节阀：选用高温蝶形阀，3.3参数整定计算1、副回路整定：将主调节器设为1，和设为0，副调器设为1，和，逐步调整，在调PD时先调比例，使比例与输入电流接近1.后调微分K设置为8，使调节时间比对象函数的图像短，，设置为101，如图：将副调节器K设置为8，设置为101，主回路加入PID，设置，，，逐步调节、、的值，使输出符合要求，此时的。3.4控制系统MATLAB仿真3.5仿真结果分析与单回路相比串级系统的工作效率较高。选择炉壁的温度为副控回路的检测对象，而选择炉内物质的温度为主控回路的检测对象，因为副控回路能增强系统的快速性，所以选择变化最快的温度量作为其检测量。从整体上看，串级控制系统在结构上增加了一个随动的副回路，因为串级系统可以有效地克服二次扰动，改善了对象的动态特性并具有一定的自适应能力。因此，对于较为复杂的系统或时间常数较大的系统中，采用串级系统能达到更好的控制效果。四、设计总结经过此次课程设计，几天的实验加调试是我比从前更加深入的了解了控制系统的经过，提高了我的专业知识水平。使我更明白作为 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 人员需要的耐心跟细致。即使如此还有很多地方需要加强和改善。对干扰的对比等。�EMBEDEquation.DSMT4���_1266757789.unknown_1384367242.unknown_1384449655.vsd��TC1TT1_1384454581.unknown_1384454617.unknown_1384454652.unknown_1384454598.unknown_1384454417.unknown_1384424449.unknown_1384424796.unknown_1384374635.vsd��Gp2(s)Gv（s）Gc2(s)Gm2(s)Gp1(s)Gc1(s)Gf2(s)Gf1(s)Gm1(s)Y(t)_1384079969.unknown_1384239988.unknown_1384367211.unknown_1384273905.unknown_1384195382.unknown_1384239951.unknown_1384195381.unknown_1384079860.unknown_1384016065.unknown_1234567908.unknown_1266755642.unknown_1266756305.unknown_1234567918.unknown_1234567920.unknown_1266755605.unknown_1234567919.unknown_1234567909.unknown_1234567906.unknown_1234567907.unknown_1234567899.unknown