锅炉盘管出口温度滞后的串级设计毕业设计论文 - 图文

（楷体1号居 中） 毕业设计（论文）

（楷体初号加粗居中）

（以上宋体四号居中）

题 目：电加热锅炉盘管出口温度的串级控制

摘要

摘 要

（宋体、三号、加粗、居中）

现代工业生产过程中，不少控制对象普遍存在纯滞后的现象，如化工、加热过程等。这种滞后的存在，对系统的控制是极为不利的，严重时甚至会破坏系统的稳定性。在电加热锅炉盘管出口温度的串级控制系统中，关键要解决其滞后的问题。基于MCGS组态软件，测出适用于由计算机、锅炉、水泵、温度变送器、电动调节阀等组成的锅炉盘管出口温度滞后系统的模型。在控制要求不太苛刻的情况下，本文分别采用单回路PID控制、串级PID控制以及串级结合Smith预估补偿的方法，进行研究与仿真，针对该系统选用可行的控制方案。在MATLAB和之间通过OPC协议对过程变量、控制变量和设定值实时更新，对该系统进行控制研究。通过对该系统的仿真控制实验，结果表明该三种方案是可行的，较好地实现了温度的控制。 关键词：大滞后系统； PID控制 ；串级控制；Smith预估

Ⅰ

Abstract

Abstract

(Times New Roman、16磅、加粗、居中)

（Times New Roman 、12磅） The pure lag widely exists in some modern industrial process, such as chemical industry and heating processes. This lag is not conducive to the control of system , sometimes it even could cause serious damages to system stability. In the cascade control system of electrically heated boiler and coil outlet temperature，it is crucial to cope with its lag. Based on MCGS , the model of boiler coil outlet temperature hysteresis system which consists of computer, boilers, pumps, temperature transmitters and electric control valve is measured . In this paper three schemes , single-loop PID control , cascade PID control and cascade-smith control , are adopted in the case of less control demanding . The process variables，control variables and set points are live updated between MCGS and MATLAB by OPC(OLE for Process Control). Experiments demonstrate the feasibility of three schemes, which can well achieve the control of temperature.

Keywords: Large time-delay system；PID control；Cascade control；Smith controller

Ⅱ

目录

目 录

（宋体、三号、加粗、居中）

摘要 （中文） ????????????????????????????I

（英文） ????????????????????????????II

第一章 概述 ???????????????????????????? 1

1.1 课题意义与研究背景 ?????????????????????? 1 1.2 本文研究的主要内容 ?????????????????????? 2

第二章 监控组态工程设计 ?????????????????????? 3

2.1 系统结构介绍 ????????????????????????? 4 2.2 制作工程画面 ????????????????????????? 5 2.3 构建实时数据库 ????????????????????????7 2.4 设备窗口 ??????????????????????????? 8 2.5 运行策略 ??????????????????????????? 8

第三章 锅炉盘管出口温度的建模 ??????????????????? 10

3.1 建模的概念 ??????????????????????????10 3.2 建模步骤 ?????????????????????????? 10 3.3 建模方法 ?????????????????????????? 10 3.4 阶跃响应曲线法建模 ??????????????????????11 3.5 获取模型方法 ???????????????????????? 11 3.6 测试步骤 ?????????????????????????? 11 3.7 模型参数的确定 ???????????????????????? 16 3.8 模型校验 ????????????????????????? 17

第四章 盘管出口温度的串级控制的仿真分析 ?????????? 19

4.1 盘管出口温度单回路 PID 控制 ???????????????? 19 4.2 盘管出口温度串级 PID 控制 ???????????????? 20

4.3 串级控制结构结合Smith预估控制器的控制方案 ????????? 22

第五章 基于OPC技术的盘管出口温度的实时控制 ?????????? 25

5.1 OPC 技术 ????????????????????????? 25 5.2 Matlab作为客户端访问OPC服务器的通信流程 ?????????? 26 5.3 基于OPC 实现MATLAB 与MCGS 的实时通讯 ???????????? 29

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目录

结束语 ????????????????????????????????30 致谢 ????????????????????????????????31 参考文献 ?????????????????????????????? 32

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