微信微信官方账号:创享日记 发送：锅炉汽包 获取完整的报告 matlab/simulink仿真源文件
一、组员任务分工说明 xxx学生负责绘制带控制点的工艺流程图，并构建控制方案的原理方框图。xxx同学们完成了在场MATLAB中仿真模型的搭建，参数调试和仿真结果的分析整理。xxz学生负责整合以上两个学生的课程内容，撰写完整的设计报告。
二、任务分析 锅炉是全厂重要的动力设备，其任务是提供合格稳定的蒸汽，以满足生产需要。因此，必须严格控制锅炉生产过程的主要参数。锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要输入变量包括负荷、锅炉供水、燃料量、减温水、送风、引风等，主要输出变量包括蒸汽包装水位、过热蒸汽温度和压力、烟气氧和炉负压。因此，锅炉是一种多输入、多输出、相互耦合的复杂控制对象。 对于锅炉蒸汽包装温度控制系统，控制变量为蒸汽包装温度，主控制变量为供水。控制的目的是在允许的范围内波动蒸汽包装内的温度。
三、对象特征分析 对象特征是指控制对象输出参数与输入参数之间的相互作用规律。 假设影响汽包温度的主要因素只考虑生产负荷和燃料量，假设： 汽包温度对象的特性为： 燃料流量的特点是： 生产负荷对汽包温度的干扰特性为：
四、控制方案设计 4.单闭环回路设计 4.二级电路设计 4.3.设计前馈反馈回路 前馈控制是操纵变量(指执行器控制的某一工艺变量，在此模拟中，即燃料量)，不包括被控变量(即汽包温度)。
五、仿真结果与分析 5.1 模拟单闭环回路设计 闭环系统与给定信号和检测装置中的扰动无关，因为它具有很强的抗扰性，但单闭环系统仅依赖于纯滞后系统的比例控制，如下图所示： 系统产生较大的超调，反应时间较长，最终稳定在给定值以上，即有静差。 所以要添加PID控制如下图： PID正确使用参数simulink模块自带整定，得出结果(详见参数报告)。
静差环节消除静差，微分环节消除滞后，加速系统反应。 如图所示：系统超调减小，反应速度加快，调节过程稳定。 5.二串控制设计仿真 模拟模型如下： 模拟波形图如下： 将串级与原单闭环进行比较：过度调量减少，反应时间因滞后而接近一致，即反应时间较快。pid参数整定时，需要断开主回路，进行副回路pid参数整定。如下图所示。 PID参数： （1）外部的PID参数(参数详见报告)。 （2）内部的PID参数(参数详见报告)。
参数完成后串级控制的响应曲线如图5所示.11所示。 5.3前馈控制系统设计仿真 仿真图如下： 模拟波形如下： PID参数(详见报告)
比较原单闭环：
结论是超调大幅减少，反应时间加快。
六、设计总结与体验 6.1 结论 (1)系统可以稳定，无论是单闭环、串级还是前馈控制。 (2)有单闭环PID控制系统可以快速调整，但串联控制系统可以大大减少超调，加快系统调整，前馈控制系统可以提前消除干扰的影响，确保系统的稳定性和快速性。
6.2 心得 Simulink具有适应面广、结构清晰、模拟精细、贴近现实、效率高、灵活等优点Simulink复杂的模拟和设计已广泛应用于控制理论和数字信号处理。因此，学会熟练运用simulink对以后的学习有很大的帮助。 通过设计单闭环、串级和前馈控制系统，我们可以理解PID各环节的作用和三种方法的特点使我们对过程控制有了更好的了解。本课程提高了团队成员的团队意识和分工合作能力。我们收获了很多！