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1、锅炉设备的工艺流程锅炉设备的控制问题系统分解：（1）锅炉汽包水位的控制； （2）锅炉燃烧系统的控制； （3）过热蒸汽系统的控制。汽包水位的控制问题u受控变量：汽包水位，用H (s)表示u操纵变量：汽包给水量，用G (s)表示u主要干扰：u蒸汽负荷（蒸汽流量），用D (s)表示u通道对象：u非自衡、非最小相位、非线性等特性汽包水位的对象特性干扰通道特性干扰通道特性控制通道特性控制通道特性非最小相位特性对象为非最小相位（存在位于复平面右半平面的零 点）的条件为汽包水位的单冲量控制液位非自衡对象响应测试（1 1）手动改变）手动改变 控制器的输出信控制器的输出信 号号u u( (k k) )，观察被，
2、观察被 控变量控变量y y( (k k) )的变的变 化过程。化过程。 （2 2）由阶跃响）由阶跃响 应曲线得到对象应曲线得到对象 基本特征参数基本特征参数。非自衡对象特征参数的获得K Kp p ( (稳态输出斜率稳态输出斜率) )：其中其中u umaxmax、u uminmin与与 y ymaxmax、y yminmin为输入输出的为输入输出的 量程上下限；量程上下限； 若巳归一化，则若巳归一化，则 u umaxmax- - u uminmin =1, =1, y ymaxmax- - y yminmin =1=1 。T T0 0 ( (纯滞后时间纯滞后时间) )：非自衡对象 PID控制系统
3、稳定性分析开环传递函数：开环传递函数：稳定条件：稳定条件：非自衡对象 PID参数整定原则将上述PID控制器投入“Auto” （自动）方式 ，并适当改变控制回路的设定值，观察控制 系统跟踪性能。若响应过慢，而且无超调存 在，则适当加大Kc值，例如增大到原来的两 倍；反之，则减小Kc值。PID参数初始值的选择：汽包水位的双冲量控制前馈补偿原理：假前馈补偿原理：假 设调节阀为气关阀设调节阀为气关阀 ，C C1 1=1=1，则调节器，则调节器 为正作用，而为正作用，而C C2 2应应 取负号，具体数值取负号，具体数值 可现场调整或根据可现场调整或根据 阀门特性计算其初阀门特性计算其初 始值。始值。汽包
4、水位的三冲量控制三冲量控制系统的简化连接锅炉蒸汽压力控制 和燃料与空气比值控制系统稳态：稳态：I I1 1= = I I2 2 = = I I3 3 = = I I4 4 = = I Ip pQ Q1 1 = = KQKQ2 2分析提降量过程？分析提降量过程？练习题对于锅炉汽包水位的控制问题，可对于锅炉汽包水位的控制问题，可 采用如图所示的简化的三冲量控制采用如图所示的简化的三冲量控制 系统。假设调节阀为气关阀，要求系统。假设调节阀为气关阀，要求 （1 1）结合汽包水位的控制对象，）结合汽包水位的控制对象， 画出完整的系统方框图，并注明各画出完整的系统方框图，并注明各 方框图的输入输出变量意义；方框图的输入输出变量意义； （2 2）确定）确定C C1 1， C C2 2， C C3 3与调节器的与调节器的 正反作用方向，并说明正反作用方向，并说明C C2 2与与C C3 3数值数值 确定方法。确定方法。思考题 锅炉设备的主要受控变量有哪些？ 锅炉设备的主要操纵变量有哪些？ 锅炉中常见的控制方案有哪些？ 锅炉水位控制系统的干扰通道特点？ 锅炉水位控制系统的控制通道特点？ 锅炉燃烧系统控制方案的特点？ 锅炉安全连锁保护系统的特点？
