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课程设计(综合实验)报告
( 2014 -- 2015 年度第 2学期)
名 称： 过程控制技术与系统课程设计 题 目： 汽包锅炉三冲量给水控制系统设计 院 系： 控制与计算机工程学院 班 级： 自动化 学 号： 学生姓名： 指导教师：
设计周数： 一 周
成 绩：
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日期：年 月 日
一、控制系统的基本任务和要求
汽包水位是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标，水位过高会导致蒸汽带水进入过热器，并在过热管内结垢，影响传热效率，严重的将引起过热器爆管；水位过低又将破坏部分水冷壁的水循环引起水冷壁局部过热而爆管。高性能的锅炉产生的蒸汽流量很大，而汽包的体积相对来说较小，水位的时间常数很小。大容量锅炉若给水不及时，数秒之内就可能达到危险水位，所以锅炉汽包水位的控制显得非常重要。因此，必须采取有效、精确的自动调节，严格控制汽包水位在规定范围内。
影响汽包水位变化的因素很多，如燃煤量、给水量和蒸汽流量。燃煤量对水位变化的影响是比较缓慢的，容易克服。因此，主要考虑给水量和蒸汽流量对水位的影响。本设计的主要任务即是保证给水流量W和主蒸汽流量D保持平衡，维持汽包水位H在较小范围内波动。
二、被控对象动态特性分析
做各种主要影响因素的阶跃扰动，记录并分析汽包水位的响应曲线 1) 给水扰动
Simulink中系统连接图如下：
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1sStepIntegrator0.03730s+1Transfer FcnScope
运行结果如下：
32.521.510.500102030405060708090100
由被控对象在给水量扰动下的水位阶跃响应曲线，可以看出该被控对象无自平衡能力，且有较大的迟延，可近似的看作积分环节和迟延环节的串联，因此应采用串级控制，将给水流量的扰动消除在采用带比例作用的副调节回路中，以保证系统的稳定性。 2) 蒸汽流量扰动
Simulink中系统连接图如下：
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华北电力大学过程控制课设报告
