两种主汽温控制系统的设计及性能比较
300MW的机组过热汽温控制系统的设计解读
摘要300MW单元机组过热汽温控制通常采用分段控制系统，由二段相对独立的串级控制构成，串级控制系统对改善控制过程品质极为有效。
过热汽温的控制系统对于电厂的安全经济运行都非常重要，整个系统是维持过热器出口蒸汽温度保持在允许的范围内，并且保护过热器是管壁温度不超过允许的工作温度。
在电厂整个控制系统中，影响过热汽温的因素很多，主要有蒸汽流量扰动、烟汽流量扰动、减温水量扰动三方面。
而喷水减温对过热器的安全运行比较有利是目前广泛采用的方法。
在串级控制系统中副调节器所在的内回路能快速消除减温水量的自发性扰动和其他进入内回路的各种扰动，而主调节器所在的外回路保持过热汽温等于给定植。
并且系统实现了自动跟踪和无扰切换，保证机组安全经济的运行。
对于过热蒸汽的采集实现了二冗余，提高了系统的可靠性。
整个过热汽温控制系统是用N—90实现的，且系统切换和逻辑报警线路全面，具有较高的可靠性。
关键词：电力系统，过热汽温，串级控制I目录摘要 (I)1 引言............................................................... - 1 -2 DCS控制系统简介..................................................... - 2 -2.1分散控制系统的产生....................................................................................................................... - 2 -2.2分散控制系统结构........................................................................................................................... - 3 -2.2.1网络通信子系统................................................................................................................... - 3 -2.2.2过程控制子系统................................................................................................................... - 3 -2.2.3人机接口子系统（HMI） ..................................................................................................... - 4 -2.3分散控制系统(DCS)的特点............................................................................................................. - 5 -3 过热汽温控制系统概述................................................. - 7 -3.1过热蒸汽温度控制的意义和任务................................................................................................... - 7 -3.2被控对象动态特性分析................................................................................................................... - 7 -3.2.1锅炉负荷扰动下过热汽温的阶跃响应曲线 ....................................................................... - 8 -3.2.2烟汽热量扰动下过热汽温的阶跃响应曲线 ....................................................................... - 8 -3.2.3减温水量扰动下过热汽温的阶跃响应曲线 ....................................................................... - 9 -3.2.4减温水量扰动与负荷扰动或烟汽量扰动的比较 ............................................................... - 9 -3.2.5改善减温水量扰动下动态特性的方法 ............................................................................. - 10 -3.3常规过热汽温传统控制策略......................................................................................................... - 10 -3.4串级汽温调节系统.......................................................................................................................... - 10 -3.4.1过热汽温串级调节系统的组成................................................................................................. - 10 -3.4.2串级系统的结构和工作原理 ............................................................................................. - 11 -3.4.3主汽温串级控制系统原理................................................................................................. - 12 -3.4.4串级汽温调节系统的分析................................................................................................. - 12 -4 过热汽温的整定...................................................... - 14 -4.1串级控制系统方框图..................................................................................................................... - 14 -4.2过热汽温的参数整定..................................................................................................................... - 15 -5 SAMA图分析......................................................... - 17 -5.1控制系统ＳＡＭＡ图绘制............................................................................................................. - 17 -5.2控制系统ＳＡＭＡ图分析............................................................................................................. - 18 -结论................................................................. - 20 -参考文献............................................................... - 21 -II1 引言火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位，是我国重点能源工业之一。
基于ADRC—PID的超临界机组主汽温控制系统设计
ｅ 厂］ ｆ ． （ ¨一 一
攥
ｚ（ ．） ￡
中．
… … … 一 １ Ｉ
图 １ 自抗 扰 控 制 器 结 构
Ｔ Ｄ为跟 踪微分 器 ， 作用 是安排 过渡过 程并 给
出其各 阶导数 。文 献 ［ ］ ３ 由最 速 开关 系 统导 出二 阶 和三阶 Ｔ Ｄ的具体 形式 ， 三阶 Ｔ 的形式较 之 二 Ｄ
摘
要
针对超临界机组动 态特性复杂、 变参数 的运行 方式、 多变量的控制特点 ， 出二级过 热汽温主 提
调节 器采用 自抗扰控制 器（ Ｄ Ｃ） 副调 节器采用 ＰＤ控制的设计 方法， 而构 成 Ａ Ｒ －Ｉ Ａ Ｒ ， Ｉ 从 Ｄ ＣＰＤ方 法来控 制超 临界主汽温。同时采用 ６０ Ｗ 超临界机组 为被控 对 象进 行试验研 究。试验结果表 明 ， Ａ Ｒ － ０Ｍ 用 Ｄ Ｃ
术说 明书 ， 负荷 在 ３％ ～１０ ５ ０ ％范 围内 ， 汽 温额 主 定 值 ５ １Ｉ。以副调节 器 ＰＤ为 中心 的 内 回路 是 ７ ｃ ＝ Ｉ 快 速 回路 ， 主要 任务是 消除 负荷变化 、 其 燃水 比失 调、 减温水 压力变 化 、 风量变化 等扰动对 汽温 的 送
影 响 。副调节器 ＰＤ的被 调量 Ｐ ２ 主汽温 的导 Ｉ Ｖ是
惯性 环节 （） 来 消 除 给 水 流 量信 号 的波 动 ， ｔ用 （ 反 映给水 流量 与燃 料量 的 比例 。 （ 确定 ） ）
校 正的强度 ， 并通过 上 、 限幅限制燃 水 比失 调校 下 正 的幅度 为 ±１ ℃ 。 ５
对超 临界机 组过热 进行有 效的控 制 。针对 火 电厂 过 热汽温控 制 系统 的大滞 后 、 扰性 差及 动 态 特 抗
性 随工况变 化 的不 确定 性 等 特点 ， 出了过 热 汽 给 温 的 自抗扰 控 制 的设计 方 案 ， 该设 计 方案 不 需要 精确 模 型 参 数 就 可 以 实 现 干 扰 补 偿 。 通 过
蒸汽锅炉PID温度控制系统设计
目旳：
对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行分析和设计，而对 锅炉过热蒸汽旳良好控制是确保系统输出蒸汽温度稳 定旳前提。所以本设计采用串级控制系统，这么能够 极大地消除控制系统工作中旳多种干扰原因，使系统 能在一种较为良好旳状态下工作，同步锅炉过热器出 口蒸汽温度在允许旳范围内变化，并保护过热器管壁 温度不超出允许旳工作温度。
调整器接受过热器出口蒸汽温度t变化后，调整器才开始动作， 去控制减温水流量W ，W旳变化又要经过一段时间才干影响到 蒸汽温度t，这么既不能及早发觉扰动，又不能及时反应控制旳 效果，将使蒸汽温度t发生很大旳动态偏差，影响锅炉生产旳安 全和经济运营。
燃烧工况
温度设定值
控制信号
喷水流量
控制器
执行器
过热器
温度变送器
在本设计用到串级控制系统中，主对象为送入负荷设 备旳出口温度，副对象为减温器和过热器之间旳蒸汽 温度，经过控制减温水旳流量来实现控制过热蒸汽温 度旳目旳。
蒸汽锅炉工艺流程及控制要求
蒸汽锅炉工艺流程及控制要求
锅炉是一种具有多输入、多输出且变量之间相互关联 旳被控对象。 过热蒸汽温度控制系统：主要使过热器出口温度保持 在允许范围内，并确保管壁温度不超出工艺允许范围；
被控对象建模
根据在减温水量扰动时，过热蒸汽温度有较大旳容积迟延， 而减温器出口蒸汽温度却有明显旳导前作用，完全能够构成 以减温器出口蒸汽温度为副参数，过热蒸汽温度为主参数旳 串级控制系统
温度设定值
温度主调节器
副调节器
减温水流量
蒸汽流量或者烟
扰动
气热量扰动
阀 门
减温器 2
过热蒸汽温度
过热器 1
温度变送器 温度变送器
主蒸汽温度控制系统设计中面临的难点
主蒸汽温度控制系统设计中面临的难点
在主蒸汽温度控制系统设计中，可能会面临以下一些难点：
1. 快速响应：主蒸汽温度的变化可能是非常快速的，系统需要具备足够的响应速度以及能够快速调整系统参数的能力。
2. 温度波动的抑制：由于工艺操作或其他因素，主蒸汽温度可能会产生周期性的波动，设计一个有效的控制算法来抑制这种波动是一个挑战。
3. 多变因素的影响：主蒸汽温度受到多种因素的影响，如燃料质量、锅炉负荷、蒸汽流量等，将这些因素考虑在内，并建立数学模型进行控制是一个复杂的问题。
4. 鲁棒性与稳定性：主蒸汽温度控制系统需要具备良好的鲁棒性，能够适应不同工况和参数变化，并能够在各种故障和干扰下保持系统的稳定性。
5. 成本和可行性：设计一个高效且可靠的主蒸汽温度控制系统需要考虑成本和可行性，包括硬件设备、控制算法、人力资源等方面的因素。
600MW主汽温度电厂热工控制系统解析
温度指令形成原理图
温度指令形成
相对负荷信号经过函数器f(X)处理后 与设定温度相加形成温度设定值。这么 做是为了使温度设定值随负荷信号变化， 当负荷变化时蒸汽温度保持不变。然后 这个信号与偏置A侧二级过热汽温计算 值比较，小的作为温度设定值。
喷水减温阀调节系统
喷水减温阀调节
当系统在自动状态工作时有当前级别温度信号 和后一级别温度信号经过PID运算形成阀门控制指 令来调节喷水减温阀，还有负荷信号经过f(x)修正后 送入PID调节器辅助调节喷水减温阀。
控制系统逻辑图
控制系统逻辑
如果温度，压力测点损坏导致温度压力 测量值无效或者温度设定值与实际值偏差超 限阀门控制方式由自动转成手动。
当减温阀电动调节门已关或MFT信号有 效时信号超驰关减温阀关闭。
控制系统组态设计
▪ 利用强大的紫金桥组态软件配合DCS或PLC 可以对火电厂主要控制环节进行半物理仿真。 这里是对主蒸汽温度控制系统仿真。紫金桥 作为上位机，DCS作为下位机。用紫金桥组 态软件制作组态画面建立输入输出数据库把 组态画面上的虚拟点和下位机的实际输入输 出单元连系起来，双方输入输出相互影响达 到控制效果。
设计结构图
毕业设计内容
这个设计是基于二级喷水减温 对主蒸汽温度进行调节。
从锅炉蒸发区出来的饱和蒸汽 首先进入过热器的低温对流过热器。 然后分成两路流过屏式过热器和高 温对流过热器。最后变成过热蒸汽 送入汽轮机做功。
控制系统原理图
二级减温器入口温度与温度设定值作差来调节一级喷水减 温阀。调节指令形成过程中首先与储水箱压力经f（x）修正 的信号相乘，再经过与负荷微分信号相加。这么做是为了过 热汽温变化适应负荷变化和抑制储水箱压力对过热汽温的影 响。
主汽温控制系统的频域法设计
一、问题描述设已知主汽温对象W 0(s)=W 01(s)W 02(s)=42)8.151(45.2)141(589.1s s +⋅+，燃烧扰动通道为：2)125(1)(+=s s W d 。
1）试用频域法，参考手工计算法，借助rltool 工具设计控制器，并通过仿真实验验证和优化（自行指定性能指标）；2）试与PID 控制器相比较，讨论两者的优缺点。
二、理论方法分析频域特性分析方法是经典控制理论中常用的分析方法，尤其当系统的性能指标以稳态误差、相位裕量和增益裕量等频域指标表示时，此法更方便。
频域分析法是通过研究系统对正弦输入信号下的稳态和动态响应特性来分析系统的。
控制系统设计过程中可以采用频域分析的图解法，方便直观，计算量不大。
应用频域法设计控制器最经典的示例是串联校正型控制器。
串联校正型控制器的特性按照其频域特性上的相位超前或滞后的性质可分为三类：相位超前、相位滞后和相位滞后超前。
Matlab 专为控制系统的根轨迹设计和频域设计的工具软件rltool ，设计者可以通过简单的运算和方便的鼠标拖拽，实现所需控制系统的设计, 大大提高了试凑时的工作效率。
在伯德图上把控制器的幅频和相频曲线分别加在原系统的幅频和相频曲线上就能清楚地显示控制器的作用，同时也能方便地根据性能指标确定所需要的控制器。
增益裕量和相位裕量作为设计控制系统的频域性能指标。
增益裕量和相位裕量的数值不宜过大或过小。
较好的经验值范围是)(6,60~30dB K GM PM b g b ≥=︒︒==γ三、实验设计与实现1）确定稳态误差ssr e 、相位裕量γ和增益裕量GM 等频域指标先建立PID 的simulink 模型并进行参数整定，如图5-1所示：图5-1其波形图为：图5-2自定义稳态误差ssr e =0.01，由图5-2中可得到75.01=-=-=AB A B A ϕ,所以21225.0ξξπ--== A B ，解得阻尼比22.0=ξ，然后通过相位裕量和时域指标的关系o 2.242412tan 241=-+=-ξξξγ，取PM=50，由ssr e =pK +11得99=p K ，所以43.2589.3==P c K K ；2）用rltool进行调整，获得最佳幅频曲线先将零极点模型转化成多项式模型，在matlab中输入以下内容：[z]=[];p=[-1/14 -1/14 -1/15.8 -1/15.8 -1/15.8 -1/15.8];k=0.0000003187; num=k*poly(z);den=poly(p);printsys(num,den)回车之后得到如下所示的结果：num/den =3.187e-007-----------------------------------------------------------------s^6 + 0.39602 s^5 + 0.065303 s^4 + 0.0057393 s^3 + 0.00028355 s^2+ 7.4664e-006 s + 8.1868e-008在matlab中输入以下内容：num=[3.187e-007];den=[1 0.39602 0.065303 0.0057393 0.00028355 7.4664e-006 8.1868e-008];wg=tf(num,den);rltool(wg)进入rltool后查看Bode图，得到如下结果：图5-3增添零极点，最终得到符合条件的GM和PM值，Bode图如下：图5-4此时的阶跃响应如下所示：图5-53）与PID进行比较根据第一步得到的PID参数和第二步中得到的频域设计的参数，在simulink 平台建立模型如下：图5-6进行仿真后，双击示波器scope可以在同一窗口查看两个波形图，便于比较分析。
贝利公司300MW机组给水、主汽温、再热汽温控制系统
贝利公司300MW机组给水、主汽温、再热汽温控制系统摘要本文将分三部分对贝利公司300MW机组给水，主汽温，再热汽温进行详细的设计。
主要包括它们的工作原理，动态特性，工作流程，SAMA图的分析等。
正常运行的生产设备必须保证产品满足一定的数量和质量的要求，同时也要保证生产设备的安全性和经济性。
因此，要求生产设备在规定的工况下运行。
但是生产过程在进行的时候总是处在许多的因素影响下，如果不加以操作和控制就不能保证生产过程的正常进行。
生产过程是否政策进行，通常是用一些物理量来表征的，如：汽压，汽温，水位等。
给水自动控制系统的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，维持汽包水位在规定的范围内，本文给水自动控制系统采用的是给水全程自动调节系统。
在低负荷时采用单冲量控制，在高负荷时采用串级三冲量控制。
过热蒸汽温度自动控制的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围内，并且保护过热器，使管壁温度不超过允许的工作温度。
过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一。
机组在运行时，再热汽温是变化和波动的，那么当再热汽温发生波动偏离额定值后，就会影响机组运行的经济性和安全性。
针对这种情况，在全面介绍再热汽温调节控制方式方法的同时，本文着重对控制锅炉再热汽温的方法进行分析研究，分析它对锅炉及机组热效率的影响及其原因。
以上就是本文将要涉及的主要内容，具体设计就要看以下的文章介绍了。
我们相信火力电厂只要把本文所涉及的几个主要系统达到国际上的先进水平，那么我们国家的技术水平就很领先了。
关键词：自动控制给水主汽温再热汽温I沈阳工程学院毕业设计（论文）AbstractIn this text will divide three parts water supply to the shell benefit company 300 MW machine set, main vapor, again hot vapor carry on a detailed design.Mainly include their work principle, the dynamic state characteristic, workflow, analytical etc. of the SAMA diagram.The production equipments of the normal movement has to be promise the product satisfies the certain quantity and the request of the quality, also wanting to promise the safety and the economy of the production equipments.Therefore request to produce an equipments to circulate under the work condition for rule.But the production line always is placed in at the time of carry on under much factor influence, if don't take in to operate and can't promise with control production line normally carry on.Production line whether the policy carry on, usually using some physical quantity token, such as:The vapor press, the vapor, water level etc.The mission that the water supply controls system automatically is the amount of evaporation of the amount of water applied orientation boiler that makes boiler, the maintenance vaporWrap water level in the provision of the scope, this text water supply's controling the system adoption automatically is the water supply whole distanceses to regulate to fasten automatically 统.At low carry adopt the single blunt quantity control, at high burden adopt string class three blunt quantity control.The mission that leads hot steam temperature to control automatically maintained the hot machine export steam temperature in allow the scope, and protected a hot machine, making the work temperature that the tube wall temperature doesn't exceed to allow.Lead the hot steam temperature is one of the important index signs that the boiler circulates quality.The machine set while circulate, again hot vapor is a variety and motion of, be so again hot vapor occurrence the motion deviate a sum settle value after, will influence the machine set the economy and the safety for circulate.Aim at this kind of circumstance, at overall introduction again hot vapor regulate the control method method of in the meantime, this text emphasize to control boiler again the method of hot vapor carry on analysis research, analyzing the influence of it upon the boiler and the machine set hot efficiency and its reason.Be the main contents that this text will involve above, the concrete design will see a following article introduce.We believe the thermodynamic power power station as long as attain the advanced level of the international top to a few main systems that this text involve, so the technique level of our nation led very much.Key Words:automatic control feedwater main steam temp reheat steam tempII贝利公司300MW机组给水、主汽温、再热汽温控制系统目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................................... I I 目录............................................................................................................................................. I II 引言. (1)第1章锅炉给水控制系统 (3)1、1系统介绍 (3)1.1.1 小负荷给水控制原理 (3)1.1.2 大小负荷给水切换原理 (4)1.2 给水全程控制系统存在的问题 (4)1.3 铁岭电厂实际给水系统图（图纸编号：FW—1~FW—9）的分析： (4)1.3.1 汽包水位测量（图纸编号FW—1） (5)1.3.2 给水流量测量（图纸编号FW—2） (5)1.3.3 蒸汽流量信号测量（图纸编号FW—3） (6)1.3.4 给水控制过程分析（图纸编号FW—4、FW—5） (6)第2章主汽温控制系统 (8)2.1 过热汽温控制系统方案 (9)2.1.1 系统的设计 (9)2.1.2 系统原理分析 (10)2.2 系统特点 (11)2.3 铁岭电厂实际系统图（图纸编号ST—1,ST—2，ST—3）的分析： (11)第3章再热汽温控制系统 (13)3.1 再热汽温的作用及典型特点 (13)3.2 再热汽温的典型调节手段 (14)3.3 问题描述 (14)3.3.1 再热器分布及设计特性 (14)3.3.2 再热汽温设计的自动调节手段 (15)3.3.3 再热汽温调节存在问题 (16)3.4 相关问题及建议 (16)3.4.1 漏风问题 (17)3.4.2 执行机构问题 (17)3.5 铁岭电厂实际系统图（图纸编号RT—1，RT—2，RT—3）分析 (17)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)III贝利公司300MW机组给水、主汽温、再热汽温控制系统引言1、设计锅炉给水、主汽温，再热汽温等控制系统炉的意义汽包锅炉给水控制系统是火力发电厂单元机组主要的控制系统一，通过对汽包锅炉给水全程控制系统的分析，提出了系统分析时应注意的几个关键问题，这几个关键问题对汽包锅炉给水全程控制系统的分析、设计和调试均具有很大价值。
汽温控制系统
第一节 过热汽温自动控制系统
系统引入机组负荷、送风 量、喷燃器摆角等外扰信 号作为前馈信号是十分有 用的。这些扰动信号变化 都会引起过热蒸汽温度的 明显变化，因此将其引入 系统，可以用来抑制它们 对过热蒸汽温度的影响， 改善一级过热蒸汽温度的 控制品质。如送风量增加 时，过热汽温会上升，将 送风量信号作为前馈信号 引入系统，使f上升，副 调节器输入偏差增大、输 出增加，增加减温水量， 就可有效抑制汽温升高， 改善系统在送风量扰动下 的控制品质。
考虑多种影响 因素后估算出 的焓增值 未级过热器 入口焓值 未级过热器 出口焓值
第一节 过热汽温自动控制系统
(三)过热汽温控制连锁逻辑 为了防止减温器喷水调节阀门的漏流影响，在喷水 调节阀前后设臵了喷水截止阀。通常，需要减温水时(调 节阀控制指令大于约5％)，全开截止阀，不需要时，则 全关截止阀。 1、一级减温喷水控制逻辑如下： 当一级过热器出口温度变送器或第一级喷水减温器后 的温度变送器故障、喷水调节阀执行器故障、主燃料跳 闸(MFT)或负荷小于X(％)(X≈20％MCR)时，一级减温喷水 阀M／A站从自动切至手动(MRE)。 当一级喷水阀指令大于y(％)(≈ 5％)，但一级喷水截 止阀未开时，一级减温器喷水调节阀臵位在1％开度上 (对应M／A操作站后切换器选择“MIN”)。 当一级喷水阀指令等于0％时，关闭一级减温器前、 后截止阀。 当主燃料跳闸或负荷小于20％MCR时，PLW(超弛减)信 号使一级喷水阀迅速关闭，同时关闭电动截止阀。
θ：主蒸汽温度，系统的主信号 θ1：减温器出口温度，导前汽温信号
如果不加入导前汽温信号，控制系统就
是一个只根据主汽温度进行控制的单回路 调节系统，由于调节对象存在大迟延、大 惯性，不可能获得满意的调节效果，甚至 不能投入自动。 加入导前汽温的微分信号后，由于导前 汽温能迅速反映扰动的影响，所以能有效 改善调节品质。动态过程中，PID调节器根 据导前信号的微分信号和主蒸汽信号动作， 稳态时，导前汽温的微分信号为0，因此过 热器出口主汽温度一定等于设定值。
大型单元机组主汽温控制系统设计
引言在生产和科学技术的发展过程中，自动控制起着主要的作用，目前已广泛应用于工农业生产及其他建设方面。
生产过程自动化是保持生产稳定、降低成本、改善劳动成本、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段，是20世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志之一。
可以说，自动化水平是衡量一个国家的生产技术和科学水平先进与否的一项重要标志。
电力工业中电厂热工生产过程自动化技术相对于其他民用工业部门有较长的历史和较高的自动化水平，电厂热工自动化水平的高低是衡量电厂生产技术的先进与否和企业现代化的重要标志。
设计所讨论的汽温控制系统包括锅炉主蒸汽温度控制系统。
主蒸汽温度与再热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行是非常重要的。
过热蒸汽温度控制的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许的范围之内，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。
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。
一般规定过热器的温度上限不高于其额定值5℃。
如果过热蒸汽温度偏低，则会降低电厂的工作效率，据估计，温度每降低5℃，热经济性将下降约1%；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽温度升高，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。
一般规定过热汽温下限不低于其额定值10℃。
通常，高参数电厂都要求保持过热汽温在540℃的范围内。
由于汽温对象的复杂性，给汽温控制带来许多的困难，其主要难点表现在以下几个方面：（1）影响汽温变化的因素很多，例如，蒸汽负荷、减温水量、烟气侧的过剩空气系数和火焰中心位置、燃料成分等都可能引起汽温变化。
（2）汽温对象具有大延迟、大惯性的特点，尤其随着机组容量和参数的增加，蒸汽的过热受热面的比例加大，使其延迟和惯性更大，从而进一步加大了汽温控制的难度。
（3）汽温对象在各种扰动作用下（如负荷、工况变化等）反映出非线性、时变等特性，使其控制的难度加大。
第一章汽温控制系统的作用、特点和调节规律本章将以300MW的单元机组锅炉为例，通过研究其高温、亚临界压力、中间再热、自然循环、单炉膛前后对冲燃烧、燃煤粉汽包炉，且汽轮机为单轴、三缸、两排汽、再热、凝汽冲动式，说明过热器与再热器在锅炉中的位置及布置情况，从而全面掌握研究对象的生产过程，并熟悉其动态特性及分析影响汽温变化的各种因素。
过热汽温串级控制系统的设计
引言火电厂锅炉汽温控制系统具有大迟延、大惯性的特点，且影响汽温变化的扰动因素很多，如蒸汽负荷、烟气温度和流速、火焰中心位置、减温水量、给水温度等等，这些扰动会极大影响机组的平安、经济运行。
本设计的工作意义是：大型火电厂锅炉过热汽温对电厂平安经济运行有着重要影响, 过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中温度最高点，如果蒸汽温度过高就会使过热器和汽轮机高压缸承受过高的热应力而损坏，威胁机组的平安运行。
如果过热蒸汽温度偏低，那么蒸汽含水量增加，会降低电厂的工作效率，甚至会使汽轮机带水，从而缩短汽轮机叶片的使用寿命。
所以控制好过热器出口温度非常重要。
通常要求它的温度保持在额定值5范围内。
常规的蒸汽温度控制方案大致可分为两种: 一种是串级控制, 另一种是导前微分控制。
目前该领域的控制方法有：过热汽温FPID(模糊PID)控制系统, 基于控制历史的过热汽温模糊串级控制系统，过热汽温鲁棒PID控制系统，但以上方法都只是理论研究，应用于实际生产之中的控制方式以传统方法为主。
继续提高主汽温、再热汽温的控制品质，仍具有较高的理论与实用价值。
本文以过热汽温串级控制系统的思路对被控对象进行研究与分析，针对被控对象的大延迟，不确定等特点，选择串级控制系统能够获得较好的抗干扰性能和动态特性。
第一章单元机组燃烧系统本课题研究对象为200MW单元机组过热汽温串级控制系统，锅炉为高温、亚临界压力、中间再热、自然循环、单炉膛前后对冲燃烧、燃煤粉汽包炉，下面将先介绍锅炉的燃烧系统。
1.1 燃烧室(炉膛)炉膛断面尺寸为深12500mm、宽13260mm的矩形炉膛其深宽比为。
这样近似正方形的矩形截面为四角布置切圆燃烧方式创造了良好的条件。
从而使燃烧室四周的水冷壁吸热比拟均匀，热偏差较小。
燃烧室上部布置四大片分隔屏过热器，便于消除燃烧室上方出口烟气流的剩余旋转，减少进入水平烟道的烟气温度偏差。
汽包，壁厚145mm，筒身长20500mm，汽包横向布置在锅炉前上方，汽包内径为1743筒身两端各与半球形封头相接，筒身与封头均用BHW-35钢材制成。
主汽温度控制系统设计(减温控制系统)课设报告
课程设计报告(2015—2016年度第一学期)名称：过程控制课程设计题目：主汽温度控制系统设计（减温控制系统）院系：自动化班级：自动化1201指导教师：马平设计周数： 1周日期： 2016 年1月18日一、课程设计目的与要求“过程控制课程设计”是“过程控制”课程的一个重要组成部分。
通过实际工业过程对象控制方案的选择、控制功能的设置、工程图纸的绘制等基础设计和设计说明的撰写，培养学生基本控制系统工程设计能力、创新意识，完成工程师基本技能训练。
二、课程设计正文1. 被控对象的影响因素及动态特性 1.1影响过热蒸汽温度的因素影响过热蒸汽温度的主要扰动有三种： （1）蒸汽流量（负荷）扰动；（2）烟气热量扰动（燃烧器运行方式、燃料量变化、风量变化等）； （3）减温水流量扰动。
1.2 过热汽温控制对象的动态特性分析在各种扰动下气温控制对象动态特性都有迟延和惯性。
典型的气温阶跃响应曲线如下图所示。
可以用迟延，时间常数，放大系数来描述其动态特性。
即传递函数可写为：()se Ts K s G τ-+=1为了在控制机构动作后能及时影响到气温（即控制机构扰动时，气温动态特性的τ、T 和T /τ应尽可能小），因此正确选择控制气温的手段是非常重要的，目前广泛采用喷水减温作为控制气温的手段。
在设计自动控制系统时，应该引入一些比过热蒸汽温提前反映扰动的补充信号，使扰动发生后，过热气温还没有发生明显变化的时刻就进行控制，消除扰动对主气温的影响，而有效地控制气温的变化。
2. 过热汽温控制方案通过对过热蒸汽汽温动态特性的分析可知，该被控对象具有惯性，且过热器的惯性比较大。
目前普遍采用的控制方案有：采用导前汽温微分信号的双回路控制系统、过热汽温串级控制系统、采用相位补偿的汽温控制系统、过热汽温分段控制系统等。
通过对这些控制方案的比较发现[1]，采用导前汽温微分信号控制系统的控制效果不如串级控制系统好，尤其当控制对象惰性区的惯性比较大时更为明显。
汽温控制系统
前馈回路 。 原使用燃料信号的前馈信号实际微分信号改为锅炉主控使用的负荷指令 信号并将该动态调节量加在调节器出口绕过调节器积分调节作用，这样 可以通过改变实际微分环节中惯性时间或微分增益来形成所需动态超调 量以满足汽温在负荷变化的动态过程中对减温水量短暂需求，进而改善 了调节系统的动态调节品质，负荷变动结束后稳态情况下不起作用，这 样即使负荷由于扰动小幅度变化，前馈不起作用使汽温调节更加稳定。 引进蒸汽流量信号代表锅炉热量信号可以快速、实时地对炉膛燃烧状况 的变化作出反应。
“特性补偿式”汽温控制方案原理框图如下图
1所示：
不同负荷工况下，自动调整调节器比例。 过热器在不同负荷对象特性差异较大，需要根据负荷情况对调节器的比 例系数进行调整，以适应调节需要，为此做了不同负荷下汽温特性试验， 据此调整不同负荷工况下调节器比例系数。 串级调节改为单回路 。 串级调节系统使用主调控制过热汽出口温度，副调控制减温器后蒸汽温 度。由于屏式过热器进口汽温较低，仅处于过热状态；而且由于屏式过 热器主要吸收的是辐射热，响应快，因此单回路已能满足要求。 二级过热汽温通过“特性补偿”调节速度加快也可改为单回路调节控制 方案，即由原过热蒸汽出口主蒸汽温度作为主调节器的被调量，二级减 温器后蒸汽温度作为副调节器被调量，改为左右侧各一个调节器，左右 侧汽温调节使用相同的被调量及过热汽温，所以现在调节控制方案中必 须考虑末级过热器入口蒸汽温度保持平衡的问题。
完全补偿，大大改善了减温水（或调整门）扰动下被控对象的动态特性。 考虑到汽温特性在锅炉不同负荷下相差较大，引入变积分、微分增益、 比例系数可以改善调节系统动态品质，适应调节对象特性要求。 根据汽温调节的特点，认为削减系统大的迟滞，克服内扰，应采用多种 前馈控制方案以克服各种外扰因素是解决这一问题的思路。为此，在不 同的机组（直吹式、中间仓储式锅炉）进行了大量的试验，并进行了比 较分析和可行性论证，决定在原常规导前微分控制方案的基础上，使用 予估控制理论。 通过拟合过热器的对象特性，形成“特性补偿式”汽温控制方案，可有 效克服系统的大滞后和减温水侧的扰动；同时引用“锅炉负荷指令”、 “锅炉热量”等多种前馈控制可最大程度克服外扰因素；另外根据调节 器温度偏差、被调温度变化率等条件组合出了十五条模糊控制规则，作 为温度调节的依据对汽温调节调节器增益进行了动态修正。四、问题分析与改进方案实践
两种过热汽温预测控制方法的性能对比分析
发电设计 两种过热汽温预测控制方法的性能对比分析两种过热汽温预测控制方法的性能对比分析王海涛1，沈成成2，胡晓雨1，王旭东3(1.中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，江苏 南京 211102；2.安徽淮南平圩发电有限责任公司，安徽 淮南 232000；3.东南大学，江苏 南京 211102)摘要：文章选取过热汽温作为被控对象，采用DMC 和GPC 两种典型预测控制算法分别对其进行控制。
首先简单地叙述了这两种算法的原理，然后利用MATLAB 软件编写程序进行仿真。
根据仿真结果，讨论了各控制参数对系统的影响，并且对DMC 和GPC 在模型失配时系统鲁棒性进行了比较。
结果表明，增益失配比例在一定范围内，GPC 可以迅速使系统达到平衡；在时间常数失配的情况下，DMC 比GPC 具有更好的适应性。
关键词：过热汽温；动态矩阵控制；广义预测控制；鲁棒性。
中图分类号：TM621 文献标志码：Ｂ 文章编号：1671-9913(2019)03-0016-06Performance Comparison between Two Predictive Control Methods for Superheated Steam TemperatureWANG Hai-tao 1, SHEN Cheng-cheng 2, HU Xiao-yu 1, WANG Xyu-dong 3(1. Jiangsu Power Design Institute Co., Ltd. of CEEC, Nanjing 211102, China; 2.Anhui Huainan Pingwei Power Generation Co., Ltd., Huainan 232000, China;3. Southeast University, Nanjing 211102, China)Abstract:Superheated steam temperature is selected as the controlled object, in this paper and two typical predictive control algorithms, DMC and GPC, are used to control it respectively. Firstly, the principle of these two algorithms is briefly described, and then MATLAB software is used for simulation. According to the simulation result, the influence of various control parameters on the system is discussed, and the system robustness of DMC and GPC in model mismatch iscompared.The results show that in the case of gain mismatch, GPC can quickly balance the system. In the case of time constant mismatch, DMC has better adaptability than GPC.Key words: superheated steam temperature; DMC; GPC; robustness.* 收稿日期：2018-09-18 作者简介： 王海涛(1979-)，男，江苏淮安人，硕士，高级工程师，主要从事电力系统控制工作。
火电厂主汽温度控制系统设计
《过程控制》课程设计任务书一、目的与要求“过程控制课程设计”是“过程控制”课程的一个重要组成部分。
通过实际工业过程对象控制方案的选择、控制功能的设置、工程图纸的绘制等基础设计和设计说明的撰写，培养学生基本控制系统工程设计能力、创新意识，完成工程师基本技能训练。
二、主要内容1．根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，给出控制系统原理图；2．根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，绘制控制系统工艺流程图（PID图）；3．根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表，完成控制系统SAMA图（包括系统功能图和系统逻辑图）；4．对所设计的系统进行仿真试验并进行系统整定；5．编写设计说明书。
三、进度计划四、设计（实验）成果要求1．绘制所设计热工控制系统的SAMA图；2．根据已给对象，用MATABL进行控制系统仿真整定，并打印整定效果曲线；3．撰写设计报告五、考核方式提交设计报告及答辩学生姓名：指导教师：年月日一、课程设计目的与要求1．通过实际工业过程对象控制方案的选择、控制功能的设置、工程图纸的绘制等基础设计和设计说明的撰写，培养学生基本控制系统工程设计能力、创新意识，完成工程师基本技能训练。
掌握汇编语言程序设计的基本方法和典型接口电路的基本设计方法。
2．掌握过程控制系统设计的两个阶段：设计前期工作及设计工作。
2.1设计前期工作（1）查阅资料。
对被控对象动态特性进行分析，确定控制系统的被调量和调节量；（2）确定自动化水平。
包括确定自动控制范围、控制质量指标、报警设限及手自动切换水平；（3）提出仪表选型原则。
包括测量、变送、调节及执行仪表的选型。
2.2设计工作（1）根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，给出控制系统原理图；（2）根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，绘制控制系统工艺流程图（PID图）；（3）根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表，完成控制系统SAMA图（包括系统功能图和系统逻辑图）；（4）对所设计的系统进行仿真试验并进行系统整定；（5）编写设计说明书。
600MW机组汽温控制系统分析
一、600MW机组的介绍
1.
近年来，随着我国经济的快速发展，国民经济的发展，人民生活的提高，电能早已是我们日常生活中必不可少的。我国各发电企业也通过优化发展来推动加快发展，结构调整取得明显成效。300MW机现在已经在慢慢的被淘汰，取而代之的是更大的600MW机组，这就是说，在未来的几年甚至十几年中，600MW机组将会取代300MW机组而成为我国电力行业的骨干机组。2008年，全国投产火电机组6575万kW，虽然比2007年少投产1785万kW，但高等级机组比例增加，小机组替代力度加大，火电结构进一步优化，技术等级进一步提高。到2008年底，火电机组总容量达到6亿kW。从常规火电技术看，我国已开始由电力大国向电力强国转变，火电在超(超)临界机组、大型循环流化床机组、空冷机组、脱硫设施建设和运行等各方面，都走在了世界前列。600MW超临界压力机组已是世界上一项比较成熟的技术,加快建设和发展高效超临界火电机组是解决电力短缺、提高能源利用率和减少环境污染的最现实、最有效的途径。
1.
过热汽温控制系统是锅炉运行质量的重要指标之一，它直接关系到电厂的安全性和经济性。过热蒸汽温度过高或过低，都会对电厂的安全性和经济性具有巨大的影响。目前，仍然采用以分散微机为基础的集散控制系统（DCS）。目前，在过热汽温控制系统中采用主要有串级控制系统和采用导前汽温微分信号的双回路汽温控制系统。
二、600MW机组
2.
600MW机组的汽温控制系统分为过热蒸汽温度的控制和再热蒸汽温度的控制，故而汽温控制系统又分为两个小的方向：过热蒸汽温度控制和再热蒸汽温度控制。
过热蒸汽温度控制的任务：
保证过热汽器的出口蒸汽温度维持在允许的范围内，并且能保护过热器，使管壁温度不超过允许的工作温度，使过热器能够安全的工作。过热蒸汽温度过高，可超过额定值5℃。过热蒸汽温度过低，又会降低全厂的热效率并影响汽轮机的安全经济运行。如果过热蒸汽过低，则会降低电厂的工作效率，据估计，温度每降低5℃，热经济效率将下降1%；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽温度升高，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。因而过热汽温的下限一般不低于额定值10℃。过热汽温的额定值通常在500℃以上，例如高压锅炉一般为540℃，就是说要使过热汽温保持在540±5℃的范围之内。
汽温控制系统
1 蒸汽温度控制系统设计1.1 控制系统任务保证机组的安全经济运行，要求主蒸汽温度为设定值。
过热汽温调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度再允许范围内，并且保护过热器，使管壁温度不超过允许的工作温度。
过热温度过高，可能造成过热器、蒸汽管道和汽轮机的高压部分金属损坏，因而过热温度的上限不应超过额定值5C 。
过热蒸汽温度过低，又会降低全厂的热效率并影响汽轮机的安全经济运行，因而过热汽温的下限一般不低于额定值10C 。
过热汽温的额定值通常在500C 以上。
1.2 控制系统构成控制系统的构成，主要由被控对象——过热器管道，执行机构——执行器（电动喷水阀门），检测变送组件——热电偶或温度变送器，控制系统核心部件——调节器（电动控制器）组成。
其中，被调量（测量值）——主汽温度，调节量（控制信号）——喷水流量，干扰信号——炉膛燃烧情况。
1.3 控制系统结构框图图1-1汽温控制系统结构框图1.4 控制过程简要分析当主汽温度的测量值等于设定值时，喷水阀门不动，系统处在动态平衡状态。
此时，若炉膛燃烧情况发生变化，使汽温上升，造成给定值和测量值产生偏差，则偏差信号经过控制器的方向性判断及数学运算后，产生控制信号使喷水阀门以适当形式打开，喷水量增加。
测量值最终回到设定值，系统重新回到平衡状态。
2 控制系统工作原理系统中有两个调节器，构成两个闭环回路。
内回路祸福回路，包括控制对象、副参数变送器、副调节器、执行器和喷水阀，它的任务是尽快消除减水温度的干扰，在调节过程中起初调作用；外回路或主回路，包括主对象、主参数变送器、主调节器、副回路，其作用是保持过热器出口汽温等于给定值。
主调节器接受被控量出口汽温以及给定值信号，主调的输出给定汽温与喷水减温器出口汽温共同作为副调节器输入，副调节器输出汽温信号控制执行机构位移，从而控制减温水调节阀门的张开闭合程度。
当炉膛燃烧剧烈，过热器管道过热，有喷水量的自发性增加造成干扰，如果不及时加以调节，出口温度将会降低，但因为喷水干扰引起的汽温降低快于出口汽温的降低，温度测量变送器输出的汽温信号会降低，副调节器输出也降低，通过执行器使喷水阀门开度减少，则喷水量降低，使扰动引起的汽温变化波动很快消除，从而使主汽温基本上不受影响。
300MW机组主汽温控制系统分析设计
Keywords: superheater，segment control，cascade control，superheated steam temperature，
control strategy
II
华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）
目
录
摘要................................................................................................................................................. I Abstract....................................................................................................................................... II 第一章 绪论................................................................................................................................... 1 1.1 课题内容和背景..................................................................................................................... 1 1.1.1 汽包炉主汽温控制系统的工艺流程................................................................................. 1 1.1.2 过热器的分段控制策略..................................................................................................... 1 1.1.3 过热汽温控制的意义及控制难点...................................................................................... 1 1.1.4 串级控制策略..................................................................................................................... 2 1.2 本文的研究内容..................................................................................................................... 3 第二章 主汽温热力系统及控制策略分析................................................................................... 5 2.1 汽包炉与直流炉汽温控制系统的区别................................................................................. 5 2.2 过热器的工艺流程................................................................................................................. 6 2.3 汽温调节对象的动态特性..................................................................................................... 6 2.4 过热汽温的分段控制策略..................................................................................................... 8 2.5 主汽温控制的任务分配......................................................................................................... 9 2.6 串级控制系统的概述............................................................................................................. 9 2.7 串级汽温调节系统............................................................................................................... 11 第三章 主汽温控制方法........................................................................................................... 13 3.1 概述....................................................................................................................................... 13 3.2 PID 控制法............................................................................................................................ 14 3.3 智能控制............................................................................................................................... 14 3.4 Smith 预估器........................................................................................................................ 16 第四章 分段串级控制系统的工程实现..................................................................................... 17 4.1 过热汽温控制系统 SAMA 图................................................................................................. 17 4.2 过热汽温控制连锁逻辑....................................................................................................... 18 第五章 分段串级汽温控制系统的仿真实验............................................................................. 20 5.1 常规 PID 控制....................................................................................................................... 20 5.1.1 PID 调节器参数工程整定法............................................................................................ 20 5.1.2 被控对象数学模型........................................................................................................... 20 5.1.3 主汽温控制系统 simulink 仿真及性能分析................................................................. 21 5.2 史密斯预估补偿控制........................................................................................................... 23 5.3 自适应史密斯预估补偿控制............................................................................................... 24
一种主汽温控制系统的设计方法
一种主汽温控制系统的设计方法
谷俊杰;张栾英
【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】1991(000)0z1
【总页数】1页(P74)
【作者】谷俊杰;张栾英
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TK323
【相关文献】
1.600MW火电机组主汽温控制的一种设计方法 [J], 曲晓平;赵建英
2.一种模糊控制算法在主汽温控制系统中的应用 [J], 刘长良;刘吉臻;牛玉广;丁常富
3.一种主汽温控制系统的设计方法 [J], 谷俊杰;张栾英
4.风扇磨直吹锅炉主汽温自动控制系统设计方法的研究 [J], 侯国莲;和秋旺
5.一种智能控制方法在300MW机组主汽温控制系统中的应用研究 [J], 张晶涛;王伟;曹方
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
河北工程大学水电学院
毕业设计指导书
两种主汽温控制系统的设计及性能比较
指导教师：
适用专业：热能动力工程
年月日
一、题目：两种主汽温控制系统的设计及性能比较
二、设计目的：
1.动态系统计算机仿真的目的是通过对动态系统仿真模型运行过程的观察和统计获得系统仿真输出和掌握模型基本特性，推断被仿真对象的真实参数，以期获得对仿真对象实际性能的评估和预测，进而实现对真实系统设计与结构的改善或优化。
此次设计的目的就是利用MATLAB进行电厂过热汽温自动调节系统的参数进行整定。
MATLAB语言是MathWorks公司在80年代推向市场的一种数值型计算软件。
MATLAB具有编程效率高、程序设计灵活、图形功能强等优点,它已经发展成为适合多学科、多种工作平台的功能强劲的大型软件。
MATLAB提供的Simulink工具箱是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统,也支持多种采样速率的多速率系统。
Simulink为用户提供了用方框图进行建模的模型接口。
它与传统的仿真软件包用微分方程和差分方程建模相比,具有更直观、方便、灵活的优点。
并且用Simulink创建的模型可以具有递阶结构,用户可以用从上到下或从下到上的结构创建模型。
2．目前电厂过热汽温控制系统主要使用的是常规PID控制。
PID控制是控制理论中技术成熟，在过程控制中广泛应用的一种控制。
PID控制器的结构简单，参数易于调整，在长期的工程实践中，人们己经积累了有关PID控制的丰富经验。
特别是在工业过程控制中，由于建立控制对象的精确数学模型很困难，系统参数又经常发生变化，运用现代控制理论进行分析、综合要耗费很大代价进行模型辩识，且往往不能得到预期的效果。
而PID控制器具有很大的灵活性和适用性，所以 PID控制仍然是首选的控制策略之一。
我们可以通过MATLAB工具箱中的一些模块对过热汽温控制系统进行仿真实验，仿真结果非常理想，主气温在扰动下的偏差只有3℃左右且调节时间在三分钟左右就可达到稳态，从而可以出色完成锅炉蒸汽温度自动调节任务。
一、设计内容
过热蒸汽的温度是锅炉运行质量的重要指标之一，过热蒸汽的温度过高或
者过低都会显著影响电厂运行的经济性和安全性。
过热蒸汽的温度过高可能造成过热器、蒸汽管道、汽轮机的高压部分损坏；过热蒸汽的温度过低，会引起电厂热耗上升并使汽轮机轴向推力增大造成推力轴承过载，还会引起汽轮机末级蒸汽湿度增加，其内效率降低，加剧对叶片的侵蚀。
所以。
锅炉运行中必须保持过热汽温在稳定值附近。
一般要求过热汽温与规定值的暂时偏差不超过10℃，长期偏差不超过5℃。
从过热气温温度的动态特性的角度考虑，改变烟气侧参数的调节手段是比较理想的，但具体实现比较困难，所以一般很少采用；喷水减温对过热器的安全运行比较有利，所以尽管对象的调节特性不够理想，但还是目前被广泛采用的过热蒸汽温度调节方法。
采用喷水减温时，由于对象调节通道有较大的延迟和惯性及运行中要求有较小的气温控制偏差，所以采用单回路调节系统往往不能获得较好的调节品质。
应该从对象的调节通道中找出一个比被调量反映快的中间点信号作为调节器的补充反馈信号，以改善对象调节通道的动态特性，提高调节系统的质量。
采用导前气温微分信号作为补充信号的调节系统方案和串级调节系统的调节品方案，在热工自动控制中得到广泛的应用。
通过防真图来比较两种调节系统在调节质量、系统构成和整定调试等各方面的特点。
1 采用导前汽温微分信号的双回路过热汽温控制系统图
如果不加这个导前
信号，调节系统只根据过
调节的单回路
热汽温θ
2
系统。
加了这个导前信
号，在动态时调节器根据
θ1的微分和θ2这两个信
号而动作，但在静态时θ
不再变化，则微分器的
1
输出消失，这时过热汽温
θ2必然恢复到给定值。
2 采用导前汽温微分信号的调节系统的分析和整定
加入导前汽温微分信号的作用是改变了调节对象的动态特性，仍可将调节系统看作是单回路。
3串级调节系统原理图
一发生变化，调节器就改变减温水量，而过热汽温串级调节系统，只要θ
1
θ2则起校正作用。
只要θ2不恢复到给定值，则PID调节器就不断地改变校正信号去改变减温水量，直到θ
恢复到给定值为止。
所以，调节结束后，导前汽温
2
θ1可能稳定在与原来不同的数值上，而过热汽温θ2则等于给定值。
4 串级调节系统结构图
5 串级调节系统的分析和整定
副调节器的参数可按一般单回路调节系统的整定方法进行整定。
整定主回路时副回路看作是一个快速随动系统，也按单回路来整定。
6 使用MATLAB/Simulink建立仿真系统图
四、设计要求
1 熟悉MATLAB常用操作和命令；
2 了解采用中间被调量微分信号的调节系统；
3 熟悉过热汽温调节的任务、调节对象的动态特性及调节方案；
4 熟悉采用导前汽温微分信号调节系统和串级汽温调节系统；
5 熟悉导前汽温调节系统和串级汽温调节系统子模块；
6 使用MATLAB/Simulink建立仿真系统图；
7 根据要求输出仿真结果；
8 写出设计说明书。
五、提交成果：
1 设计说明书1份；
2 仿真结果数据（软盘）；
3 翻译一篇英文资料。