蒸汽发生器液位控制系统课程设计.docxVIP

学 号： 课内实践 题 目 蒸汽发生器液位控制系统 学 院 自动化学院 专 业 班 级 姓 名 指导教师 李向舜 年 月 日 课内实践任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 李向舜 工作单位： 自动化学院 题 目: 蒸汽发生器液位控制系统 初始条件： 1.先修课程:“调节仪表与过程控制系统”、“计算机控制技术”、“传感与检测技术”、“自动控制理论”等。 2.熟练使用MATLAB软件、Protel软件等。 3. 主要涉及的知识点：控制系统分析与设计、过程对象建模、仿真等。 4.课程设计参考资料：“过程控制系统及仪表”、“计算机过程控制系统”、“PID控制原理及应用”、“MATLAB应用宝典”。 要求完成的主要任务: （包括课内实践工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1. 课内实践时间：8学时。 2. 课内实践内容:根据指导老师给定的题目，按规定选择其中一套完成；至少应包括： 1）过程数学模型（2学时） 能够对生产某一过程进行特性分析和建模。 2） 执行器、检测仪表（2学时） 根据生产需要对用到的调节阀和检测仪表进行选型。 3） 控制系统设计（2学时） 根据工艺需求，完成整个控制系统结构设计，原理分析。 4） 控制器参数整定（2学时） 根据和工艺需求和控制方案设计控制器，并对控制器参数整定，应用MATLAB完成仿真验证，完成实践报告。 3. 本课内实践统一技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题目进行理论分析，针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析，画出系统设计框图，具体设计控制系统软硬件组成，记录实验结果（仿真结果），并对实验结果进行分析和总结。具体设计要求包括： 复习过程控制系统设计的相关技术与方法； 针对被控对象的工艺特点，设计工业流程框图。 根据工艺特点，分析并设计控制系统原理。 分析并设计系统各个组成部分的结构原理以及组成，并对结果进行验证或仿真。 课内实践说明书按学校“课内实践工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括： 目录； 该过程对象的工艺特点与需求分析； 结合该过程对象特点及系统功能要求完成系统控制方案的选择。 设计整个控制系统原理框图，并对各个组成部分进行选型、设计、分析； 重点设计出系统的控制器，并对系统的控制参数进行整定； 给出系统示意框图、工艺流程图、仿真运行结果和图表、以及对结果分析和总结； 课程设计的心得体会（至少500字）； 参考文献； 其它必要内容等。 指导教师签名： 年 月 日 摘要 蒸汽发生器俗称锅炉，是发电炼油与化工等工业部门利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的重要能源与热源机械动力设备。蒸汽发生器按照燃料分类可分为电蒸汽发生器、燃油蒸汽发生器、燃气蒸汽发生器等；按照出口压力可分为低压蒸汽发生器、中压蒸汽发生器、高压蒸汽发生器、超高压蒸汽发生器、亚临界压力蒸汽发生器、超临界压力蒸汽发生器等。不同的蒸汽发生器蒸气发生系统和处理系统工作原理基本相同。 蒸汽发生器是一个较为复杂的控制过程，为保证提供合格的蒸气适应负荷需要以及安全运行，工艺参数必须严格控制。被控参数有水位，蒸气压力，蒸气温度，炉膛负压和燃-空配比等；被控变量有给水量，燃料量和送风量等。这些被控参数与控制变量间相互影响。工业上将蒸汽发生器控制主要分为液位控制系统，过热蒸气温度控制系统和燃烧控制系统。 本次课内实践对蒸汽发生器液位控制系统进行研究，并利用matlab对液位控制系统进行仿真验证。 关键词：蒸汽发生器；液位控制系统；仿真 目录 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc6080 1.需求分析 PAGEREF _Toc6080 1 HYPERLINK \l _Toc6755 2.被控参数和控制变量的选择 PAGEREF _Toc6755 2 HYPERLINK \l _Toc15664 3.被控过程的数学模型 PAGEREF _Toc15664 3 HYPERLINK \l _Toc30166 3.1蒸气流量对水位的影响 PAGEREF _Toc30166 3 HYPERLINK \l _Toc17711 3.2给水流量对水位的影响 PAGEREF _Toc17711 4 HYPERLINK \l _Toc5620 4.方案设计与选择 PAGEREF _Toc5620 5 HYPERLINK \l _Toc10022 4.1单冲量水位