热控制系统

1.常用的整定方法：理论计算整定法，工程整定法（经验法，临界比例待法，衰减曲线法，相应曲线法）

2. 临界比例带法的具体步骤：

1)将调节器的积分时间置于最大，即Ti→∞；置微分时间Td=0；置比例带δ于一个较大的值。

2)将系统投入闭环运行，待系统稳定后逐渐减小比例带δ，直到系统进入等幅振荡状态。一般振荡持续4～5个振幅即可，试验记录曲线如下图所示：

3)据记录曲线得振荡周期Tk，此状态下的调节器比例带为δk，然后按下表计算出调节器的各个参数。

4)将计算好的参数值在调节器上设置好，作阶跃响应试验，观察系统的调节过程，适当修改调节器的参数，直到调节过程满意为止。

3.衰减曲线法：它利用比例作用下产生的4：1衰减振荡(Ψ=0.75 )过程时的调节器比例带δs及过程衰减周期Ts，或10：1衰减振荡(Ψ=0.9 )过程时调节器比例带δs及过程上升时间tr，据经验公式计算出调节器的各个参数。

4.响应曲线法：动态参数法是在系统处于开环状态下，作对象的阶跃扰动试验，根据记录下的阶跃响应曲线求取一组特征参数ετ(无自平衡能力对象)或ερτ(有自平衡能力对象)，再根据经验公式计算出调节器的各个参数。

5.四种工程整定方法的比较：

⑴经验法：广泛适用于各种控制系统，但花费时间长，需要丰富的现场经验。

⑵临界比例带法：简单方便，易于掌握。但适用范围会受到一定的限制。

⑶衰减曲线法：简单方便，适用范围较广。但是难以获得准确的4:1衰减曲线。

⑷响应曲线法：简单、省时。但会出现以下问题：

①受外界干扰影响，需进行多次对象动态特性试验才可能获得真实的响应曲线。

②需加入足够大的扰动量才能具有较高的准确性。

12.串级控制系统的组成：由至少两个闭环所组成，即包括一个副回路和一个主回路。

①副回路也称内回路，它由副控制器、执行器、执行机构、副对象（也称导前区对象）、副参数和副变送器组成，在整个控制系统中起粗调作用。

②主回路也称外回路，它由主控制器、副回路、主对象（也称惰性区对象）、主参数和主变送器组成，在整个控制系统中起细调作用。

13.串级控制系统的特点：①对进入副回路的二次干扰具有很强的克服能力②可以使副回路的时间常数大大减小③提高了系统的工作频率④有一定的自适应能力。

14.串级控制系统原理方框图：

15.串级控制系统的应用范围

①对象的控制通道迟延时间较长 ②对象的时间常数大③负荷变化较大，且被控对象又具有较大的非线性④系统存在变化剧烈和幅值很大的扰动 16.串级控制系统的设计原则

①应将主要扰动纳入副回路，发挥副回路长处

②应使主、副对象的时间常数适当匹配：一般选取T1/T2=3~10之间。T2太小必然使副回路所包含的干扰源减少，不能充分发挥串级系统的优势；而T2太大则会一方面使系统抑制二次扰动的能力减弱，另一方面还会使主副回路互相影响，甚至出现可怕的“共振现象”

③主、副控制器的控制规律

17.串级控制系统的整定方法：①逐次逼近法②两步法③一步法：根据经验先确定副控制器的比例带，然后按照单回路控制系统的整定方法整定主控制器参数。⑴由副对象，根据表确定副控制器参数。⑵主控制器也置于纯比例作用，使串级系统投入运行，用单回路系统的整定方法整定主控制器参数。⑶做一些扰动试验观察控制过程，必要时作适当修正。 18.反馈控制、前馈控制

19.前馈控制系统的形式：静态前馈，动态前馈。前馈—反馈及前馈—串级 20.前馈控制系统完全补偿的条件：（1.前馈控制系统2.前馈—反馈3.前馈-串级）

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21.比值控制系统：凡使两个或两个以上参数(通常是物料流量)维持一定比值关系的控制系

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K= Q 2／Q1

22.比值控制系统的类型：①单闭环比值控制系统②双闭环比值控制系统③变比值控制系统 26.蒸汽温度控制系统包括：过热蒸汽温度控制系统和再热蒸汽温度控制系统

27.过热蒸汽温度控制系统的任务：维持高温过热器出口的温度在允许范围内，并保护过热器使其管壁温度不超过允许的工作温度，以确保机组运行的安全性和经济性。

28.过热蒸汽温度控制的具体要求：①过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点，蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以至烧坏过热器的高温段，严重影响安全。 ②过热蒸汽温度偏低，则会降低发电机组能量转换效率，据分析，汽温每降低5~10℃，热经济性将下降1%；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽湿度增大，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。一般规定大容量高参数火力发电机组都要求保持过热蒸汽温在540℃(-10~+5℃)的范围内。

29.影响过热蒸汽温度的扰动因素：蒸汽流量扰动、烟气流量扰动（燃烧器运行方式的变化、燃料量变化、燃料种类或成分变化、风量变化）、减温水流量扰动。 30.过热蒸汽温度控制主要采用喷水降温调节方法。 31.过热蒸汽温度对象的特性：

①蒸汽流量（负荷）扰动下的蒸汽温度特性（过热器受热面的传热方式有对流式、辐射式以及半辐射式传热等三种方式）a 静态特性b 动态特性：有迟延、有惯性、有自平衡能力 ②烟气传热量扰动下的蒸汽温度特性（有迟延、有惯性、有自平衡能力） ③减温水流量扰动下的过热蒸汽温度特性（有迟延、有惯性、有自平衡能力） 32.过热蒸汽温度调节手段：

从过热汽温动态特性来看，蒸汽流量或烟气传热量变化时，过热汽温的动态反应较快；而减温水流量变化时，过热汽温动态反应较慢。由于蒸汽流量由机组负荷决定，故不能作为调节量。改变烟气传热量（燃烧器运行方式变化、燃料量变化、燃料种类或成分变化、风量变化等）是比较理想的调节量，但目前改变烟气传热量是控制再热汽温的重要手段。因

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