过程控制课设报告
过程控制课设报告
课程设计报告
(2015—2016年度第二学期)
名称：过程控制课程设计
题目：电厂锅炉过热蒸汽温度控制系统
院系：控制与计算机工程学院
班级：
姓名：
学号：
指导老师：张建华老师
设计周数： 1 周
日期：2016年6月24日
设计正文：
1．控制系统的基本任务和要求
过热蒸汽温度控制的任务是维持过热器出口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，以致烧坏过热器的高温段，严重影响安全。一般规定过热蒸汽的温度上限不能高于其额定值+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，汽温每降低5℃，热经济性将下降约1%；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽湿度升高，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。所以，过热蒸汽温度过高或过低都是生产过程所不允许的。
以600MW机组国产直流锅炉为例，其过热蒸汽温度额定值为541℃（主汽压力为17.3MPa），在负荷为额定值的60%~100%范围内变化时，过热蒸汽温度不超过额定值的-10~+5,长期偏差不允许超过±5℃。为了防止过快的蒸汽温度变化速率造成某些高温工作不部件产生较大的热应力，还对温度变化速率进行限制，一般限制在3℃/min内。
本次课程设计以600MW超临界直流锅炉主汽温控制系统为例：
某电厂600MW 汽包锅炉过热蒸汽温度是通过喷水减温来实现对温度的自动调节。已知该系统减温水流量W和过热蒸汽流量D可通过加装流量计进行检测，电动调节阀的开度可根据控制器输出值自动调整。其动态特性如下：
设计相应的自动控制系统保证过热蒸汽温度为给定值，即该系统既能消除来自减温水及燃烧侧等内扰的影响，又能完全消除来自过热蒸汽流量D变化等外部扰动对过热蒸汽温度的影响。
2．被控对象动态特性分析
（1)、影响过热蒸汽温度的因素：
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。
（2）、过热气温控制对象的动态特性分析
①蒸汽流量（负荷）扰动下的动态特性
汽机负荷变化会引起蒸汽量的变化，蒸汽量的变化将改变蒸汽和烟气的传热条件，导致气温的变化。如图1，在t=0s时刻产生的蒸汽流量扰动在△D下的过热蒸汽的响应曲线，由分析可得由于管道中沿长度方向上的点温度几乎同时变化，所以温度响应有自平衡特性，而且关心很延迟都比较小。
图1 蒸汽流量（负荷）扰动下的动态特性曲线
②烟气热量扰动（燃烧器运行方式、燃料量变化、风量变化）下的动态特
性
燃料量增减，燃料种类的变化，送风量，引风量的改变都将引起烟气流速和烟气温度的变化，从而改变了传热情况，导致过热器出口温度的变化。由于烟气传热量的改变时沿着整个过热器长度方向上同时发生的，因此气温变化的延迟很小，一般在10-20s之间，同时体现出自平衡特性。烟气侧扰动的气温响应曲线如下图2。
图2 烟气侧扰动的气温响应曲线
③减温水流量扰动下的动态特性
应用喷水来控制蒸汽温度是目前采用最广泛的一种方式，对于这种方式，喷水量振动就是基本振动。过热器是具有分布参数的多容对象，可以把管内的蒸汽和金属管壁看作成无穷多个单容对象串联组成的多容对象，当喷水量发生变化后，需要通过这些串联单容对象，最终影响出口蒸汽温度θ的变化。因此，θ会有很大的延迟，减温器离过热器出口越远，延迟越大，其响应曲线如下图3。喷水量振动响应曲线具有惯性，有延迟，有自平衡性，其延迟与管道长度成正比，一般锅炉延迟在30-60s。
图3 减温水流量扰动下的气温响应曲线
3．选择控制系统控制结构，画控制原理图
（1）、系统控制结构的选择
通过对过热蒸汽汽温动态特性的分析可知，该被控对象惯性比较大，且过热器惯性比较大。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，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。因此，本次课程设计采用串级控制。
（2）、过热气温串级控制系统原理图
图4 串级控制结构方框图
4．选择测点和调节机构，画控制系统工艺流程图
针对过热气温调节对象调节通道惯性迟延大、被调量出口气温反馈慢的特点, 从对象的调节通道中找出一个比被调量反应快的中间点信号( 喷水减温器出口气温) 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, 提高调节质量。构成的串级过热气温调节的工艺流程见图5。
图5 串级过热汽温调节系统工艺流程图
系统中有主副两个调节器, 主调节器接受被调量出口气温θ1及其给定值
信号, 主调的输出I给与喷水减温器出口气温θ1 共同作为副调节器输入, 副调节器输出IT 控制执行机构位移, 从而控制减温水调节阀门的开度。假如有喷水量WB 的自发性上升造成内扰, 如果不及时加以调节,出口气温θ将会下降。但因为喷水内扰引起的θ1下降快于θ的下降, 温度测量变送器输出θ1降低, 副调节器输出IT 降低, 通过执行器使喷水阀开度μ下降, 则WB 降低, 使扰动引起的θ1波动很快消除, 从而使主气温θ基本不受影响。另外副调还受到主调输出的影响, 假如负荷或烟气扰动引起主气温θ提高, 测量变送器输出Iθ增加, Iθ对主调是反作用, 主调输出I 给降低, I给对副调也是反作用, 使副调输出IT 增加, 通过执行器使喷水阀开度μ提高, 则WB 提高, 从而稳定主气温θ。
从图5中可看到, 串级系统和单级系统有一个显著的区别, 即在结构上形成了两个闭环。一个闭环在里面, 被称为内回路或副回路, 包括副对象( 其输入为调节量WB, 输出为θ1) 、副参数θ1测量变送器、副调节器、执行器、喷水阀。内回路任务是尽快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( 喷水减温器入口蒸汽温度、流量变化) , 在调节过程中起着粗调的作用; 副调一般采用P 或PD 调节器。一个闭环在外面, 被称为外回路或主回路, 包括主对象( 即过热器, 其输入为θ1, 输出为θ) 、主参数θ测量变送器、主调节器、副回路, 外回路的任务是保持过热器出口气温等于给定值, 起细调作用, 主调一般采用PI 或PID 调节器。
5．选择控制仪表，画SAMA图(标出调节器作用方向)
图6 控制系统的SAMA图
图7 控制系统逻辑图
为开关量输出，在操作器上则操作器的“程控手动”输入
为一差值报警，当被调量与给定值之差超过某一设定的限值（上下限）时，给出报警信号也是一个差值报警，当调节器输出与阀位反馈值（执行器输出）之差过大时，发出报警信号
为开关量输出，在操作器上则是操作器的“程控自动”输入
为一个开关量，它表示操作器“自动/手动”状态，当它为“0”时，表示操作器处于手动状态，调节器为跟踪状态，输出到执行器的信号由操作器控制。当它为“1”时，表示操作器
处于自动状态。
是一个外跟踪开关。当这个开关量状态为“1”时，PID为跟踪状态，输出等于外跟踪信号（阀位反馈），而其状态为“0”时，PID恢复正常运算，输出就是运算得到值。
6．仿真实验与整定
（1）、系统仿真
针对上述的被控对象，采用常规PID串级控制。在串级主汽温控制系统中，副回路应尽快地消除扰动对主汽温的影响，对主汽温起粗调的作用，因此副控制器采用的是P控制器；主控制器的作用是的主汽温起细调作用，因此采用的是PID控制器
（2）、仿真图的建立
图8 仿真结构图
（3）、内回路参数整定
断开主环，按单回路整定方法整定，采用衰减曲线法进行整定。建立如下图所示的仿真图。
图9 内回路的整定仿真图
整定步骤：
a断开主回路，用衰减曲线法，整定内回路。副调节器，纯P作用。
b反复调整比例带 ，做副回路定值阶跃扰动实验，直到衰减率ψ＝0.75～
0.9，记录曲线。
调整控制参数：
当P=-8.4815时得到控制输出曲线
图10 内回路整定输出曲线
由图可见：第一个峰值：y1=1.4
第二个峰值：y2=1.05
稳态值：y=0.947
×100%=0.77；
那么可得ψ=y1?y2
y1?y
此处副回路选择P控制
（4）外回路参数整定：
把上面整定好的副环作为主环中的一个环节，进行整定。建立如下所示的仿真图：
图11 外回路衰减曲线法整定仿真图
整定步骤：
a 闭合主回路，整定外回路。
b 反复调整主调节器比例带 和积分时间I，直到衰减率ψ＝0.76记录曲线。
调整控制参数：
当P=0.5529，I=0.00149，D=30.5906时得到控制输出曲线
图12 外回路整定输出曲线由图可见：第一个峰值：y1=1.17
第二个峰值：y2=1.04
稳态值：y=1
×100%=0.76；
那么可得ψ=y1?y2
y1?y
由上图可以看出，外环的控制输出曲线在没有外绕和内扰的情况下，输出曲线超调量较小，调节时间小，曲线光滑，控制效果良好。
（5）、存在外扰时
搭建如下图所示的仿真图：
图13 主汽温控制抗外扰测试仿真图得到控制输出曲线：
图14 主汽温在外扰存在时控制输出曲
线
由图可见，该控制系统的抗外扰能力并不强，扰动发生时，超调量过大，这是在实际运行中不允许发生的。
（6）、改进方案：
由前面的抗扰动测试中可以看出，控制系统抗外扰能力较弱，响应曲线的超调量过大，针对这一问题，可以引入前馈控制。
完全补偿条件为
G ff(s)=? G d(s) K z(s)
由于补偿器不能是超前环节，所以针对本系统设计的补偿器表达式为：
G ff(s)=?2.6(58s+1)3
(45s+1)3
因采用此前馈补偿器时，可完全消除外扰，导致仿真效果对比不明显，因
此在实际仿真中采用的补偿表达式为 G ff(s)=?2.5(58s+1)3
(45s+1)3
前馈控制仿真图如下
图15 控制系统前馈控制的仿真图
得到系统的抗外扰输出曲线：
图16 引入前馈时控制系统抗外扰测试输出曲线由图可以看出，在外扰情况下，系统的抗干扰能力明显增强，超调量大大减小，控制品质较高，符合了实际电厂主汽温控制的要求。
所以该串级控制回路在引入了前馈时能够有效的克服外扰对控制系统的影响，使控制品质得到保证，该串级控制设计合理。
7、课程设计总结
本次课程设计过程中主要完成了被控对象分析，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；同时，根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，绘制出了控制系统工艺流程图，完成控制系统SAMA 图；最后还对所设计的系统进行仿真试验并进行系统整定并进行了分析。
我认为本次课程设计的难点在于对所设计的系统进行仿真试验并进行系统整定并进行分析。因为在整定过程中电路结构的搭建比较容易出错，而且寻找合适的PID参数需要足够的耐心，但通过不断的实践我从中学习到了很多好的方法，这也是我的收获之一。
通过本次课程设计我对课本理论知识有了较为深刻的理解，实际动手能力得到了提升，对过程控制系统的设计有了初步的理解，大致掌握了过程控制系统的设计步骤，对今后的深入学习打下了基础。同时，在控制系统的设计过程中认识到了自己的不足，进一步加深了对控制系统设计的理解，发现并填补了部分知识点的空缺。
当然，在课程设计过程中，我也发现了自己的不足，在控制系统的设计过程中我还存在很多的知识死角和空白。很多基础知识掌握不牢固，所以设计过程中遇到了很多难题，通过查阅资料以及请教同学才得以解决，但在这个过程中学到了很多新的方法，不仅简单而且易操作。在今后的学习中，我还需要进一步的充实自我，总结经验吸取教训，将所学的基础知识更多、更好地运用到理论研究和科学实践中去。
过程控制复习总结
学习好资料 欢迎下载 第一章 1. 生产过程总目标及要求 ：安全性、稳定性和经济性。 2. 过程控制系统组成 ： 1．被控过程（或对象） ； 2．用于生产过程参数检测的检测与变送仪表； 3．控制器； 4．执行机构； 5．报 警、保护和连锁等其它部件 3. 工业过程对控制的要求 可以概括为准确性、稳定性和快速性。 y 1 y 1 y 3 4. 如图 1，其性能指标 ： y 3 y 1 （1）衰减比和衰减率 其表征了稳定性，是衡量振荡过程衰减程度的指标，其衰减比为 4：1 到 10：1。 （2）最大动态偏差和超调量 ，其表征了准确性，最大动态偏差是指在阶跃响应中，被控参数偏离其最终稳态值的最大偏差量，表 现在过渡过程开始的第一个波峰；超调量为最大动态偏差占被控量稳态值的百分比。 （ 3）余差，是指过渡过程结束后，被控量新的稳态值与设定值的差值。它是过程控制系统稳态准确性的衡量指标。 （ 4）调节时间 t s 和振荡频率 ，调节时间 t s 是从过渡过程开始到结束的时间，调节时间是过程控制系统快速性的指标。过渡过程的 振荡频率 是震荡周期 p 的倒数，即 =2 /p 一定程度上也可作为衡量快速性的指标。 ***** 过程控制系统中有哪些类型的被控变量？ r u y (t) 第二章 控制器 执行机构 被控过程 1. 过程控制系统 建模的两个基本方法 ：机理法建模、测试法建模。 检测与变送仪表 2. 如图 2 为设阶跃输入幅值为 u ， K = y( ) y(0) y u 图 1.1 过程控制系统基本结构图 r y 1 y 3 y ( ) t t s 图 1.3 过 程控制系统阶跃响应曲线 ***** 对象的纯滞后时间产生的原因是什么？ 答，纯延迟时间产生的原因是由于扰动发生的地点与测定被控参数位置有一定距离。 第三章 1. 常用的控制结构 有：反馈控制、前馈控制、推断控制 2. 自动调节阀按照工作所用能源形式可分为电动调节阀，气动调节阀和液动调节阀。 3. 气动调节阀 由执行机构和控制机构（阀）两部分组成。 执行机构 是推动装置，它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。 输出方式有角行程输出、直行程输出两种。直行程输出的气动执行机构有两类即薄膜式执行机构，气动活塞式执行机构。 控制机构 是阀门，它将阀杆的位移转换为流通面积的大小 4. 气动调节阀可分为直通双座阀，角形控制阀，三通控制阀，隔膜控制阀，蝶阀，球阀，笼式阀，凸轮挠曲阀。 5. 薄膜式执行机构有正作用执行机构与反作用执行机构之分，正作用是信号压力从正上方加入，反作用执行机构是信号压力从右侧面 加入。 6. 阀门中的柱式阀芯可以正装 ,也可以反装。正装阀是阀芯下移时 ,阀芯与阀座间的流通截面积减小；反装阀是阀芯下移时，阀芯与阀座 间的流通截面积增大 7. 气开式与气关式的选择 ：无压力信号时阀全开，随着信号增大，阀门逐渐关小的称为气关式。反之，无压力信号时阀全闭，随着信号增大，阀门逐渐开大称的为气开式。 8. 正作用方式 是指调节器的输出信号 u 随着被调量 y 的增大而增大，整个调节器的增益为“ + ”。 反作用方式是 u 随着被调量 y 的增大 而减小，调节器的增益为“ -”。（正反馈作用加剧被控对象流入量流出量的不平衡，导致控制系统不稳定。负反馈作用则缓解对象中的不平衡，正确地达到自动控制的目的。 ） 流量特性的定义： 被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（相对位移）间的关系称为调节阀的流量特性。 ***** 调节阀的理想流量特性？ 直线特性曲线、对数特性曲线、抛物线特性曲线、快开特性曲线、双曲线特性曲线。第四章 左式为 PID 调节器的动作规律，其 中 δ为比例带与增益成反比， δ习惯用用它相对于被调量测量仪表的 量程的百分数表示 正反馈作用加剧被控对象流入量流出量的不平衡， 导致控制系统不稳定。 负反馈作用则缓解对象中的不平衡， 正确地达到自动控制的目的。 1. P 调节的显著特点就是有差调节。 增大比例系数会加快系统的响应， 但过大会使系统有较大的超调并使稳定性变差， 超调量减小 （1）
现代控制理论实验报告
实验报告 ( 2016-2017年度第二学期) 名称：《现代控制理论基础》 题目：状态空间模型分析 院系：控制科学与工程学院 班级： ___ 学号： __ 学生姓名： ______ 指导教师： _______ 成绩： 日期： 2017年 4月 15日
线控实验报告 一、实验目的： l.加强对现代控制理论相关知识的理解； 2.掌握用 matlab 进行系统李雅普诺夫稳定性分析、能控能观性分析； 二、实验内容 1 第一题：已知某系统的传递函数为G (s) S23S2 求解下列问题： （1）用 matlab 表示系统传递函数 num=[1]; den=[1 3 2]; sys=tf(num,den); sys1=zpk([],[-1 -2],1); 结果： sys = 1 ------------- s^2 + 3 s + 2 sys1 = 1 ----------- (s+1) (s+2) （2）求该系统状态空间表达式： [A1,B1,C1,D1]=tf2ss(num,den); A = -3-2 10 B = 1 C = 0 1
第二题：已知某系统的状态空间表达式为： 321 A ,B,C 01：10 求解下列问题： （1）求该系统的传递函数矩阵： （2）该系统的能观性和能空性： （3）求该系统的对角标准型： （4）求该系统能控标准型： （5）求该系统能观标准型： （6）求该系统的单位阶跃状态响应以及零输入响应：解题过程： 程序： A=[-3 -2;1 0];B=[1 0]';C=[0 1];D=0; [num,den]=ss2tf(A,B,C,D); co=ctrb(A,B); t1=rank(co); ob=obsv(A,C); t2=rank(ob); [At,Bt,Ct,Dt,T]=canon(A,B,C,D, 'modal' ); [Ac,Bc,Cc,Dc,Tc]=canon(A,B,C,D, 'companion' ); Ao=Ac'; Bo=Cc'; Co=Bc'; 结果： （1） num = 0 01 den = 1 32 （2）能控判别矩阵为： co = 1-3 0 1 能控判别矩阵的秩为： t1 = 2 故系统能控。 （3）能观判别矩阵为： ob = 0 1
过程控制工程课程设计
过程控制工程 课程设计任务书 设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊 班级：自动化0201 学号：05号 南京工业大学自动化学院 2006年3月
1.课程设计内容： 学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设 计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软 件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计 思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出 说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训， 总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的 控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利 用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩
先进过程控制学习总结.
先进过程控制学习总结 学科专业： 姓名： 学号： 2016年06月
引言 什么是模型预测控制(MPC)？ 模型预测控制（Model Predictive Control）是一种基于模型的闭环优化控制策略，已在炼油、化工、冶金和电力等复杂工业过程中得到了广泛的应用。 其算法核心是:可预测过程未来行为的动态模型，在线反复优化计算并滚动实施的控制作用和模型误差的反馈校正。 模型预测控制具有控制效果好、鲁棒性强等优点，可有效地克服过程的不确定性、非线性和关联性，并能方便地处理过程被控变量和操纵变量中的各种约束。 模型预测控制的产生背景 1 工业需求： (i). 随着过程工业日益走向大型化、连续化，工业生产过程日趋复杂多变, 往往具有强藕合性、非线性、信息不完全性和大纯滞后等特征，并存在着各种约束条件，其动态行为还会随操作条件变化、催化剂失活等因素而改变。 (ii). 典型生产装置的优化操作点通常位于各种操作变量的约束边界处, 因而一个理想的控制器应当保证使生产装置在不违反约束的情况下尽可能接近约束, 以确保获取最佳经济效益。 2传统控制及现代控制理论的局限性 (i). 传统的PID控制策略和一些复杂控制系统不能满足控制要求; (ii). 现代控制理论的不作为： ①过分依靠被控对象的精确数学模型 ; ②不能处理非线性、时变性、不确定性、有约束、多目标问题。 模型预测控制的产生过程 1 模型算法控制（MAC）的产生： (i). 1978年，法国的Richalet等人在系统脉冲响应的基础上，提出了模型预测启发控制(MPHC, Model Predictive Heuristic Control)，并介绍了其在工业过程控制中的效果； (ii). 1982年，Rouhani和Mehra[2]给出了基于脉冲响应的模型算法控制(MAC, Model Algorithmic Control)； 2 动态矩阵控制（DMC）的产生： 动态矩阵控制(DMC, Dynamic Matrix Control)于1974年应用在美国壳牌石
现代控制理论实验
华北电力大学 实验报告| | 实验名称状态空间模型分析 课程名称现代控制理论 | | 专业班级：自动化1201 学生姓名：马铭远 学号：2 成绩： 指导教师：刘鑫屏实验日期：4月25日
状态空间模型分析 一、实验目的 1.加强对现代控制理论相关知识的理解； 2.掌握用 matlab 进行系统李雅普诺夫稳定性分析、能控能观性分析； 二、实验仪器与软件 1. MATLAB7.6 环境 三、实验内容 1 、模型转换 图 1、模型转换示意图及所用命令 传递函数一般形式： MATLAB 表示为： G=tf(num,den)，，其中 num,den 分别是上式中分子，分母系数矩阵。 零极点形式： MATLAB 表示为：G=zpk(Z,P,K) ，其中 Z，P ，K 分别表示上式中的零点矩阵，极点矩阵和增益。 传递函数向状态空间转换：[A,B,C,D] = TF2SS(NUM,DEN)； 状态空间转换向传递函数：[NUM,DEN] = SS2TF(A,B,C,D,iu)---iu 表示对系统的第 iu 个输入量求传递函数；对单输入 iu 为 1。
例1：已知系统的传递函数为G（S）= 2 2 3 24 11611 s s s s s ++ +++ ,利用matlab将传递函数 和状态空间相互转换。 解：1.传递函数转换为状态空间模型： NUM=[1 2 4];DEN=[1 11 6 11]; [A,B,C,D] = tf2ss(NUM,DEN) 2.状态空间模型转换为传递函数： A=[-11 -6 -11;1 0 0;0 1 0];B=[1;0;0];C=[1 2 4];D=[0];iu=1; [NUM,DEN] = ss2tf(A,B,C,D,iu); G=tf(NUM,DEN) 2 、状态方程状态解和输出解 单位阶跃输入作用下的状态响应： G=ss(A,B,C,D);[y,t,x]=step(G);plot(t,x). 零输入响应 [y,t,x]=initial(G,x0)其中，x0 为状态初值。
过程控制工程课程设计(doc 15页)
过程控制工程课程设计(doc 15页)
过程控制工程 课程设计任务书 设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊 班级：自动化0201 学号：05号 南京工业大学自动化学院 2006年3月
1.课程设计内容： 学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设 计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软 件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计 思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出 说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训， 总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的 控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利 用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩
健峰培训(生产过程控制)心得与分享感想及体会
健峰培训心得体会 生产过程控制实务班 一、前言 非常感谢公司再次给予我的培训机会，2013.4.15-4.21学习品质保证实务班，2014.4.24-4.30学习生产过程控制实务班。时隔一年，我又再次来到健峰学习先进的管理知识。同比去年，我的角色变化了，从一个品质管理者变成了生产管理者，不变的是今年的学习也是主要以品质为中心。因为过程即为品质，品质并不仅仅代表的是产品的品质，也代表了公司形象、服务水平、管理水平的品质。 二、亲身感受 因为已经有一次的培训经验，使得我再次来到健峰时，并不那么陌生，而是有一点旧地重游很自在的感觉。 到达校区后，按照流程单按部就班的进行一系列的报道动作，分配宿舍、领校服、吃晚饭、晚宣导。这一切都将健峰的标准化体现的淋漓尽致。 写到这里，肯定不能落下，健峰的朗朗入口的校歌、APC精神、提倡创造感恩环境、提倡健康生活公筷母匙活动等等。 当然，院部的所有工作人员都很热情，工作时富有激情，这是我两顾健峰体会最深和最认可的一点。 三、学习内容 （一）异常分析思路 1.解决问题的思路： ?异常问题要抓真因，真因往往只有一个， ?改善问题要抓要因，5M1E面面具到。 2.异常问题分析的方法： ?三现：第一时间到达现场，观现物，掌握现状。 ?KKD：凭借自己的经验和专业知识，大胆的做假设，小心的去求证。 3.面对问题的心态： ?当问题摊在你面前时你唯一的想法就是：我能做什么？
4.解决问题的方法： ?现象+真相+原因+真因+对策（防呆法） （二）车间管理思路变化 1.车间管理的六大任务：P生产力Q质量C成本D交期M士气S安全，会受 到5M1E的影响。 2.注重多能工的培养：要求每一个员工具备3-5个岗位的操作能力。制作员工技 能矩阵表。 3.了解员工应从马斯洛需求理论来分析了解员工的不同需求。 ?生理（物质性） ?安全（归属感、认同感） ?团体的一员（社会需求、关系） ?被尊重（肯定、荣誉感） ?自我实现（升迁通道） 4.管理员工注意：扬善于公庭规过于私室。对员工的批评教育注意技巧：赞美+ 批评+鼓励。 5.爱兵四大法则：员工不会错，如果员工有错，一定是我想（法）错！如果不是 我想错，也一定是因为我的错，才会造成员工的错，总之员工不会错！ （三）问题、异常、风险的改善 1.问题的改善：QC 7大手法、PDCA、QC Story、8D ?QC 7大手法又称新旧QC七大工具（手法），都是由日本总结出来的。日本人在提出旧七种工具推行并获得成功之后，1979年又提出新七种工具。 旧QC七大手法偏重于统计分析，针对问题发生后的改善，新QC七大手 法偏重于思考分析过程，主要是强调在问题发生前进行预防。之所以称之 为“七种工具”，是因为日本古代武士在出阵作战时，经常携带有七种武器， 所谓七种工具就是沿用了七种武器。 ?PDCA 即PDCA循环。PDCA循环又名戴明环，由美国质量管理专家戴明提出，它是全面质量管理所应遵循的科学程序，MBA、CEO必读12篇 及EMBA等课程均对PDCA循环在企业管理各环节中的应用有所介绍。 全面质量管理活动的全部过程，就是质量计划的制订和组织实现的过程， 这个过程就是按照PDCA循环，不停顿地运转的。PDCA循环不仅在质量
现代控制理论实验报告
现代控制理论实验报告
实验一系统能控性与能观性分析 一、实验目的 1.理解系统的能控和可观性。 二、实验设备 1.THBCC-1型信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台； 三、实验容 二阶系统能控性和能观性的分析 四、实验原理 系统的能控性是指输入信号u对各状态变量x的控制能力，如果对于系统任意的初始状态，可以找到一个容许的输入量，在有限的时间把系统所有的状态引向状态空间的坐标原点，则称系统是能控的。 对于图21-1所示的电路系统，设iL和uc分别为系统的两个状态变量，如果电桥中 则输入电压ur能控制iL和uc状态变量的变化，此时，状态是能控的。反之，当 时，电桥中的A点和B点的电位始终相等，因而uc不受输入ur的控制，ur只能改变iL的大小，故系统不能控。 系统的能观性是指由系统的输出量确定所有初始状态的能力，如果在有限的时间根据系统的输出能唯一地确定系统的初始状态，则称系统能观。为了说明图21-1所示电路的能观性，分别列出电桥不平衡和平衡时的状态空间表达式： 平衡时：
由式（2）可知，状态变量iL和uc没有耦合关系，外施信号u只能控制iL的变化，不会改变uc的大小，所以uc不能控。基于输出是uc，而uc与iL无关连，即输出uc中不含有iL的信息，因此对uc的检测不能确定iL。反之式（1）中iL与uc有耦合关系，即ur的改变将同时控制iL和uc的大小。由于iL与uc的耦合关系，因而输出uc的检测，能得到iL 的信息，即根据uc的观测能确定iL（ω） 五、实验步骤 1．用2号导线将该单元中的一端接到阶跃信号发生器中输出2上，另一端接到地上。将阶跃信号发生器选择负输出。 2．将短路帽接到2K处，调节RP2，将Uab和Ucd的数据填在下面的表格中。然后将阶跃信号发生器选择正输出使调节RP1，记录Uab和Ucd。此时为非能控系统，Uab和Ucd没有关系（Ucd始终为0）。 3．将短路帽分别接到1K、3K处，重复上面的实验。 六、实验结果 表20－1Uab与Ucd的关系 Uab Ucd
反应釜温度过程控制课程设计
过程控制系统课程课题：反应釜温度控制系统 系另I」：电气与控制工程学院 专业：自动化_____________ 姓名： ________ 彭俊峰_____________ 学号：__________________ 指导教师： _______ 李晓辉_____________ 河南城建学院 2016年6月15日
反应器是任何化学品生产过程中的关键设备，决定了化工产品的品质、品种和生产能力。釜式反应器是一种最为常见的反应器，广泛的应用于化工生产的各个领域。釜式反应器有一些非常重要的过程参数，如：进料流量（进料流量比）、液体反应物液位、反应压力、反应温度等等。对于这些参数的控制至关重要，其不但决定着产品的质量和生产的效率，也很大程度上决定了生产过程的安全性。 由于非线性和温度滞后因素很多，使得常规方法对釜式反应器的控制效果不是很理想。本文以带搅拌釜式反应器的温度作为工业生产被控对象，结合PID 控制方式，选用FX2N-PLC 调节模块，同时为了提高系统安全性，设计了报警和紧急停车系统，最终设计了一套反应釜氏的温度过程控制系统。
1系统工艺过程及被控对象特性选取 被控对象的工艺过程 本设计以工业常见的带搅拌釜式反应器（CSTR）为过程系统被控对象。 反应器为标准3盆头釜，反应釜直径1000mm,釜底到上端盖法兰高度1376mm, 反应器总容积，耐压。为安全起见，要求反应器在系统开、停车全过程中压力不超过。反应器压力报警上限组态值为。反应器的工艺流程如图1-1所示。 S8Q A a珑厲娜口 图1-1釜式反应器工艺流程图 该装置主要参数如表1-1所示。各个阀门的设备参数如表1-2所示，其中，D g为阀门公称直径、K v为国际标准流通能力。 表1-1主要测控参数表
大气污染控制工程课程设计
三峡大学 《大气污染控制工程》课程设计 设计说明书 姓名_______________________________ 设计课题袋式除尘器的选型设计 所在专业________ 环境工程___________ 班级___________ 20111081 ___________ 学号_______________________________ 指导教师_________ 苏青青____________ 2013年x月x日
目录 、项目概况 、设计资料和依据 2.1 设计依据： 2.2 设计内容； 2.3 设计要求： 2.4 设计参数： 2.5 烟气性质： 2.6 烟尘性质： 2.7 当地的气象条件： 2.8 净化工艺流程的确定： 2.9 技术水平的确定： 三、系统设计部分 3.1净化装置的选型设计和计算（除尘器的设计） 3.1.1 袋式除尘器的选型 3.1.2 袋式除尘器型号的确定 3.1.3 滤料的选择 3.1.4 过滤面积的确定 3.1.5 滤袋数量的计算 3.1.6 进风通道的设计 3.1.7 出风通道的设计 3.1.8 袋式除尘器清灰的设计 3.1.9 排灰系统的设计 3.1.10 灰斗的设计计算 3.1.11 除尘器的保温和防腐 3.1.12 仪器仪表 3.1.13 安装、调试、运行、维护和检修 3.2 烟囱的设计
3.2.1 设计的一般规定 3.2.2 构造规定 3.2.3 烟道的设计 3.3 净化系统配套辅助设施设计 3.3.1管道材料 3.3.2管道阀门 3.3.3机械排灰与除灰 一. 项目概况随着经济的飞速发展，在人们物质生活日益丰富的今天，污染越来越成为一 个我们无法忽视也无法回避的问题。在我国绝大多数城市中, 粉尘是第一位的污染物, 而燃煤电厂的粉尘排放又占各个行业粉尘排放的首位,针对这一现状，我国最先应用的是静电除尘器，但静电除尘器的处理效果与日益严格的环保要求相比，仍存在着较大的差 距。近十年来，袋式除尘器技术的发展很快，尤其是大型脉冲除尘器，新的滤料和新的脉冲阀的问世，使袋式除尘器工况的稳定性和设备的可靠性有了充分的保证，更广泛的被用与发电行业。袋式除尘器也称为过滤式除尘器，凡是利用织物或非织造布制作的袋状过滤原件，用来捕集含尘气体中的固体颗粒的设备，均可称为袋式除尘器。袋式除尘器一般由箱体、滤袋、滤袋架、清灰机构、灰斗、放灰阀等部件构成。 二. 设计资料和依据 2.1 设计依据《火电厂大气污染排放标准》 (GB13223-2003); 《锅炉大气污染排放标 准》 ( GB13271-2001)；《火电厂烟气排放连续监测技术规范》 (HJ/T75-2001) ; 《袋式除尘器性能测试方法》 (GB12138-89) 《袋式除尘器用滤袋框架技术条件》 (JB/T 5917-2006) 《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》 (GB12625-2007) 《脉冲喷出类袋式除尘器技术条件》(JB/T 8532-1997) 《袋式除尘器安装技术要求及验收规范》(JB/T 8471-1996) 2.2设计内容 ⑴根据所给的课题收集相应的设计资料； ⑵进行设计参数计算及合理性分析；
总结项目全过程管理经验
总结项目全过程管理经验 项目前期阶段是一个项目最重要的阶段。项目负责人在接手一个新项目的时候，首先要尽可能地多从各个方面了解项目的情况，如： 1、这个项目是什么项目？具体大概做什么事情？是谁提出来的？目的是解决什么问题？ 项目前期对工程情况了解的越详细，工作做的越细致，后面的“惊讶”就越少，项目的风险就越小； 2、这个项目里牵涉哪些方面的人？如投资方、建设方、项目建成后的运营管理方、技术监督方等等。 项目负责人需要了解每个方面的人对这个项目的看法和期望是什么。事先了解各个方面对这个项目的看法和期望，可以让你在做项目碰到问题的时候，就每件事情具体分析哪些人会在什么方面支持你，哪些人会出于什么目的反对你，从而提前准备联合朋友去对抗敌人，让事情向你所希望的方向发展。 没有永远的朋友，也没有永远的敌人，只有一致的利益，这句话作为项目负责人是一定要记住的； 3、基本了解了客户的情况后，下面的事情就是了解自己公司各方面对这个项目的看法。首先是高层领导是否重视，这个决定了在你需要资金、人力等资源支持的时候，公司是否会根据你的要求提供最有力的支持。领导口头肯定是说支持的，但你需要做的是了解公司对这个项目的实际期望，是想把项目越做越大还是只想赚点钱？是想做样板工程还是干脆想敷衍了事。 公司领导（尤其是高层领导）对项目的态度决定了你做这个项目的战略目标，而这个战略方针将对你做项目计划产生直接的影响； 4、在做整体项目计划前，还要大致计算一下你手上的资源。 首先是时间。现在市场竞争非常激烈，有一些项目会要求在几乎不可能完成的时间范围里完成。对于这一点，你在做项目的风险控制计划的时候要充分考虑。 其次是人员。根据项目预算和已往经验，大致计算一下未来的项目小组有多少种角色，每个角色目前公司是否有人，是否能完全归这个项目使用，是否需要另外招聘一些人员，招聘的准备工作要尽早启动。 最后就是一些设备的准备。项目所需大件关键设备生产周期很长，所以要尽早订货，以后不管发生设备等人还是人等设备的情况，浪费的都是你的时间； 5、是到做总体计划的时间了吗？不，你现在已经知道了客户的目标和你手上的资源，那么做计划以前，你还需要和你的领导和客户充分沟通资源的问题。 因为很多资源是还不明确的，你需要写一份报告，详细分析这个项目的风险以及对资源的需求情况。如果一些问题不能得到解决的话，将发生什么样的后果。如果资源不够，就要高层改变策略，增加对这个项目的投入。甚至在条件许可的情况下，有些公司会放弃这个项目。总之，没有人能完成一个不可能完成的任务，如果项目负责人不能尽早发现风险，那么就只能去当烈士了。
过程控制课程设计报告
北华航天工业学院 课程设计报告（论文） 设计课题：前馈反馈控制系统的 设计与整定 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 设计时间：2013年12月06日
北华航天工业学院电子工程系 过程控制课程设计任务书 指导教师：教研室主任： 2013年12月06日 注：本表下发学生一份，指导教师一份，栏目不够时请另附页。 课程设计任务书装订于设计计算说明书（或论文）封面之后，目录页之前。
内容摘要 液位控制是工业中常见的过程控制，例如在饮料食品加工、化工生产、锅炉汽泡液位等多种行业的生产加工过程中都需要对液位进行适当的控制，它对生产的影响不容忽视。对于液位控制系统的方法，目前有常规的PID控制，但是PID 控制采用固定的参数，难以保证控制适应系统的参数变化和工作条件变化，得不到理想效果。而且，对于一些控制精度要求较高的场合，例如核电厂的蒸汽生成器中的液位控制，某些化工原料厂的化学溶液液位等问题，不允许在有扰动的情况下出现太大的超调量和过程的调节时间。 目前为了达到精度较高要求的先进控制策略的发展有：预测控制、自适应控制、智能控制、模糊控制等。具体采用的方法如将模糊控制和传统的PID控制两者结合，用模糊控制理论来整定PID控制器的比例，积分，微分系统；以负荷为前馈扰动量构成一个串级加前馈的三冲量闭环控制系统等。目前各种锅炉汽包水位控制绝大多数采用三冲量水位控制策略。 本文针对液位控制系统中较为基础的单容水箱作为控制对象，单容液位控制系统具有非线性，滞后，耦合等特征，能够很好的模拟工业过程特征。而对于控制系统的选择为前馈——反馈系统。一般的控制系统都属于反馈控制, 这种控制作用总是落后于扰动作用。对于时滞较大、扰动幅度大而频繁的过程控制往往不能满足生产要求。引入前馈控制可以获得显著的控制效果。前馈控制是按照扰动作用的大小进行控制, 所以控制是及时的。如果补偿作用完善可以使被控变量不产生偏差。 索引关键词：前馈—反馈控制PID 自动控制液位控制
大气污染控制工程课程设计报告
大气污染控制工程课程设 计报告 Prepared on 24 November 2020
课 程 设 计 班级 学号 姓名 2015年6月25日 目录 一、项目概况 二、设计资料和依据. 设计依据： 设计内容； 设计要求： 设计参数： 烟气性质：
烟尘性质： 当地的气象条件： 净化工艺流程的确定： 技术水平的确定： 三、系统设计部分 净化装置的选型设计和计算（除尘器的设计）过滤面积的确定 出风通道的设计 袋式除尘器清灰的设计 排灰系统的设计 烟囱的设计 净化系统配套辅助设施设计
一 .项目概况 随着经济的飞速发展，在人们物质生活日益丰富的今天，污染越来越成为一个我们无法忽视也无法回避的问题。在我国绝大多数城市中,粉尘是第一位的污染物,而燃煤电厂的粉尘排放又占各个行业粉尘排放的首位,针对这一现状，我国最先应用的是静电除尘器，但静电除尘器的处理效果与日益严格的环保要求相比，仍存在着较大的差距。近十年来，袋式除尘器技术的发展很快，尤其是大型脉冲除尘器，新的滤料和新的脉冲阀的问世，使袋式除尘器工况的稳定性和设备的可靠性有了充分的保证，更广泛的被用与发电行业。袋式除尘器也称为过滤式除尘器，凡是利用织物或非织造布制作的袋状过滤原件，用来捕集含尘气体中的固体颗粒的设备，均可称为袋式除尘器。袋式除尘器一般由箱体、滤袋、滤袋架、清灰机构、灰斗、放灰阀等部件构成。 二.设计资料和依据 设计依据 《火电厂大气污染排放标准》（GB13223-2003）; 《锅炉大气污染排放标准》（GB13271-2001）； 《火电厂烟气排放连续监测技术规范》（HJ/T75-2001）; 《袋式除尘器性能测试方法》（GB12138-89） 《袋式除尘器用滤袋框架技术条件》（JB/T 5917-2006） 《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》（GB12625-2007） 《脉冲喷出类袋式除尘器技术条件》（JB/T 8532-1997） 《袋式除尘器安装技术要求及验收规范》（JB/T 8471-1996） 设计内容 ⑴根据所给的课题收集相应的设计资料； ⑵进行设计参数计算及合理性分析；
工程造价全过程控制心得
工程造价全过程控制心得 全过程造价控制是工程建设项目管理质量控制、进度控制、成本控制，三大控制工作的重要组成部分，也是一项极其复杂又重要的工作。造价控制得好与坏，直接关系到建筑产品性价比的高低，直接关系到投资者的投资效益。 如何把造价控制在合理范围，如何实现投资效益最大化，这是我们造价工作者应努力研究的课题。工程造价全过程控制是指：建设项目设计阶段、招标阶段、施工阶段、竣工结算阶段全过程的造价管理控制工作。 各阶段造价控制的侧重点不同，设计阶段要求满足经济与设计艺术的统一，招标阶段要求招标文件要严谨、算量套价要准确，施工阶段要求动态监控成本目标偏差，结算阶段要求以事实为依据、以合同为准则，如实计算工程造价。工程造价全过程控制立足于事前控制，强调在项目决策和设计前期阶段造价控制的重要性。 建筑工程造价控制是一门专业，也是一门技术。如何把造价控制原理运用到项目管理的全过程？下面本人根据从事造价工作几十年的实践经验和体会谈一点心得。 一、方案及设计阶段造价控制在项目的整个生命周期内，从开始到结束，项目资源投入由小变大、再逐渐变小，项目风险逐渐由大变小，项目相关人对项目的控制力由强变弱。设计阶段的造价控制是重中之重，人们常说，设计的浪费是极大的浪费，一旦图纸定型，后续管理是无法控制大方向造价。传统的工程造价管理仅对工程完工后的决算投入很大的精力，而对决策和设计阶段的造价控制不是很重视，这样做除了对防止施工单位的高估冒算有作用外，未能做到对建设工程造价进行有效的控制。通常设计费只占建设工程寿命费用的1%以下，而这1%以下的费用对工程造价的影响度却占75%以上，设计在工程造价全过程控制中起着重要作用。施工图纸一旦完成，影响工程造价的可能性只剩10 %左右。 业主在确定基本需求后确定项目初期概念方案，通常可采用：设计方案招标进行多方案比选，并运用价值工程进行设计优化和限额设计。作为造价工程顾问公司在项目建设工程中提供的主要服务概括为：
现代控制理论实验报告河南工业大学
河南工业大学 现代控制理论实验报告姓名：朱建勇 班级：自动1306 学号：201323020601
现代控制理论 实验报告 专业: 自动化 班级: 自动1306 姓名: 朱建勇 学号: 201323020601 成绩评定: 一、实验题目： 线性系统状态空间表达式的建立以及线性变换 二、实验目的 1. 掌握线性定常系统的状态空间表达式。学会在MATLAB 中建立状态空间模型的方法。 2. 掌握传递函数与状态空间表达式之间相互转换的方法。学会用MATLAB 实现不同模型之 间的相互转换。 3. 熟悉系统的连接。学会用MATLAB 确定整个系统的状态空间表达式和传递函数。 4. 掌握状态空间表达式的相似变换。掌握将状态空间表达式转换为对角标准型、约当标准 型、能控标准型和能观测标准型的方法。学会用MATLAB 进行线性变换。 三、实验仪器 个人笔记本电脑 Matlab R2014a 软件 四、实验内容 1. 已知系统的传递函数 (a) ) 3()1(4)(2++=s s s s G
(b) 3486)(22++++=s s s s s G
(c) 6 1161)(232+++++=z z z z z z G （1）建立系统的TF 或ZPK 模型。 （2）将给定传递函数用函数ss( )转换为状态空间表达式。再将得到的状态空间表达式用函 数tf( )转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。 （3）将给定传递函数用函数jordants( )转换为对角标准型或约当标准型。再将得到的对角 标准型或约当标准型用函数tf( )转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。 （4）将给定传递函数用函数ctrlts( )转换为能控标准型和能观测标准型。再将得到的能控标 准型和能观测标准型用函数tf( )转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。
过程控制系统课程设计报告
过程控制系统课程设计报告 题目：温度控制系统设计 姓名： 学号： 班级： 指导教师：
温度控制系统设计 一、设计任务 设计电热水壶度控制系统方案，使系统满足85度至95度热饮需要。 二、预期实现目标 通过按键设定温度，使系统水温最终稳定在设定温度，达到控制目标。 三、设计方案 （一）系统数学模型的建立 要分析一个系统的动态特性，首要的工作就是建立合理、适用的数学模型，这也是控制系统分析过程中最为重要的内容。数学模型时所研究系统的动态特性的数学表达式，或者更具体的说，是系统输入作用与输出作用之间的数学关系。 在本系统中，被控量是温度。被控对象是由不锈钢水壶、2Kw电加热丝组成的电热壶。在实验室，给水壶注入一定量的水，将温度传感器放入水中，以最大功率加热水壶，每隔30s采样一次系统温度，记录温度值。在整个实验过程中，水量是不变的。 经过试验，得到下表所示的时间-温度表： 表1 采样时间和对应的温度值
以采样时间和对应的温度值在坐标轴上绘制时间-温度曲线，得到图1所示的曲线： 图1 时间-温度曲线 采用实验法——阶跃响应曲线法对温箱系统进行建模。将被控过程的输入量作一阶跃变化，同时记录其输出量随时间而变化的曲线，称为阶跃响应曲线。 从上图可以看出输出温度值的变化规律与带延迟的一阶惯性环节的阶跃曲线相似。因此我们选用 ()1s ke G s Ts τ-= + （式中：k 为放大系数；T 为过程时间常数；τ为纯滞后时间）作为内胆温度系统的数学模型结构。 （1）k 的求法：k 可以用下式求得： ()(0) y y k x ∞-= （x ：输入的阶跃信号幅值）
大气污染控制工程课程设计报告
大气污染控制工程 课程设计 题目SZL4-13型燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计班级环境N121
学号3 学生姓名顾丹阳 指导老师成贤 完成日期2015年6月7日
目录前言·1 第1章大气污染控制工程课程设计任务书·2 1.1设计题目··2 1.2设计任务··2 1.3原始资料··2 第2章烟气量烟尘和二氧化硫浓度计算·3 2.1标准状态下理论空气量··3 2.2标准状态下理论湿烟气量··3 2.3标准状态下实际烟气量··3 2.4标准状态下烟气含尘浓度··4 2.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算··4 第3章除尘装置的选择设计·4 3.1除尘装置应达到的净化效率··4 3.2除尘器的选择··5 3.2.1除尘况烟气流量··5 3.2.2除尘器型号的确定··5 第4章确定除尘设备风机和烟囱的位置及管道布置·6 4.1各装置及管道布置的原则··6 4.2管径的确定··6 第5章烟囱的设计 (7) 5.1烟囱高度的确定··7
5.2烟囱直径的计算··7 5.3烟囱的抽力··8 第6章系统阻力的计算·8 6.1摩擦压力损失··8 6.2局部压力损失··9 6.3各管段压力损失计算··9 第7章风机和电动机选择及计算·12 7.1风机风量的计算··12 7.2风机风压的计算··12 7.3选用风机型号及参数··13 7.4电动机功率的计算··13 7.5选用电机型号及参数··14 第8章总结·15 第9章参考文献·15 前言
凡是能使空气质量变差的物质都是大气污染物。大气污染物已知的约有100多种。有自然因素（如森林火灾、火山爆发等）和人为因素（如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等）两种，并且以后者为主要因素，尤其是工业生产和交通运输所造成的。主要过程由污染源排放、大气传播、人与物受害这三个环节所构成。 影响大气污染围和强度的因素有污染物的性质（物理的和化学的），污染源的性质（源强、源高、源温度、排气速率等），气象条件（风向、风速、温度层结等），地表性质（地形起伏、粗糙度、地面覆盖物等）。 防治法很多，根本途径是改革生产工艺，综合利用，将污染物消灭在生产过程之中；另外，全面规划，合理布局，减少居民稠密区的污染；在高污染区，限制交通流量；选择合适厂址，设计恰当烟囱高度，减少地面污染；在最不利气象条件下，采取措施，控制污染物的排放量。 中国已制订《中华人民国环境保护法》，并制订和地区的“废气排放标准”，以减轻大气污染，保护人民健康。 大气污染物按其存在状态可分为两大类。一种是气溶胶状态污染物，另一种是气体状态污染物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物，以二氧化氮为主的氮氧化合物，以一氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。大气中不仅含无机污染物，而且含有机污染物。 大气污染控制工程课程设计任务书 第1章并且随着人类不断开发新的物质，大气污染物的种类和数量也在不断变
过程控制系统 复习总结
过程控制系统知识点总结 ) 一、概论 1、过程控制概念:五大参数。 过程控制的定义:工业中的过程控制就是指以温度、压力、流量、液位与成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。 2、简单控制系统框图。 控制仪表的定义:接收检测仪表的测量信号,控制生产过程正常进行的仪表。主要包括:控制器、变送器、运算器、执行器等,以及新型控制仪表及装置。 控制仪表的作用:对检测仪表的信号进行运算、处理,发出控制信号,对生产过程进行控制。 3、能将控制流程图(工程图、工程设计图册)转化成控制系统框图。 4、DDZ -Ⅲ型仪表的电压信号制,电流信号制。QDZ-Ⅲ型仪表的信号制。它们之间联用要采用电气转换器。 5、电信号的传输方式,各自特点。 电压传输特点: 1)、 某台仪表故障时基本不影响其它仪表; 2)、 有公共接地点; 3)、 传输过程有电压损耗,故电压信号不适宜远传。 电流信号的特点: 1)、某台仪表出故障时,影响其她仪表; 2)、无公共地点。若要实现仪表各自的接地点,则应在仪表输入、输出端采取直流隔离措施。 6、变送器有四线制与二线制之分。区别。 1、四线制:电源与信号分别传送,对电流信号的零点及元件的功耗无严格要求。 2、两线制:节省电缆及安装费用,有利于防爆。活零点,两条线既就是信号线又就是电源线。 7、本安防爆系统的2个条件。 第一个字母:参数类型 T ——温度(Temperature) P ——压力(Pressure) L ——物位(Level) F ——流量(Flow) W ——重量(Weight) 第二个字母:功能符号 T ——变送器(transmitter) C ——控制器(Controller) I ——指示器(Indicator) R ——记录仪(Recorder) A ——报警器 (Alarm) 加热炉
现代控制理论课程报告
现代控制理论课程总结 学习心得 从经典控制论发展到现代控制论,是人类对控制技术认识上的一次飞跃。现代控制论是用状态空间方法表示,概念抽象,不易掌握。对于《现代控制理论》这门课程，在刚拿到课本的时候，没上张老师的课之前，咋一看，会认为开课的内容会是上学期学的控制理论基础的累赘或者简单的重复，更甚至我还以为是线性代数的复现呢！根本没有和现代控制论联系到一起。但后面随着老师讲课的风格的深入浅出，循循善诱，发现和自己想象的恰恰相反，张老师以她特有的讲课风格，精心准备的ppt 课件，向我们展示了现代控制理论发展过程，以及该掌握内容的方方面面，个人觉得，我们不仅掌握了现代控制理论的理论知识，更重要的是学会了掌握这门知识的严谨的逻辑思维和科学的学习方法，对以后学习其他知识及在工作上的需要大有裨益，总之学习了这门课让我受益匪浅。 由于我们学习这门课的课时不是很多，并结合我们学生学习的需求及所要掌握的课程深入程度，张老师根据我们教学安排需要，我们这学期学习的内容主要有：1.绪论；2.控制系统的状态表达式；3.控制系统状态表达式的解；4.线性系统的能空性和能观性；5.线性定常系统的综合。而状态变量和状态空间表达式、状态转移矩阵、系统的能控性与能观性以及线性定常系统的综合是本门课程的主要学习内容。当然学习的内容还包括老师根据多年教学经验及对该学科的研究的一些深入见解。 在现代科学技术飞速发展中,伴随着学科的高度分化和高度综合,各学科之间相互交叉、相互渗透,出现了横向科学。作为跨接于自然科学和社会科学的具有横向科学特点的现代控制理论已成为我国理工科大学高年级的必修课。 经典控制理论的特点 经典控制理论以拉氏变换为数学工具，以单输入－单输出的线性定常系统为主要的研究对象。将描述系统的微分方程或差分方程变换到复数域中，得到系统的传递函数，并以此作为基础在频率域中对系统进行分析和设计，确定控制器的结构和参数。通常是采用反馈控制，构成所谓闭环控制系统。经典控制理论具有明显的局限性，突出的是难以有效地应用于时变系统、多变量系统，也难以揭示系统更为深刻的特性。当把这种理论推广到更为复杂的系统时，经典控制理论就显得无能为力了，这是因为它的以下几个特点所决定。 1．经典控制理论只限于研究线性定常系统，即使对最简单的非线性系统也是无法处理的；这就从本质上忽略了系统结构的内在特性，也不能处理输入和输出皆大于1的系统。实际上，大多数工程对象都是多输入－多输出系统，尽管人们做了很多尝试，但是，用经典控制理论设计这类系统都没有得到满意的结果；2．经典控制理论采用试探法设计系统。即根据经验选用合适的、简单的、工程上易于实现的控制器，然后对系统进行分析，直至找到满意的结果为止。虽然这种设计方法具有实用等很多完整，从而促使现代控制理论的发展：对经典理论的精确化、数学化及理论化。优点，但是，在推理上却是不能令人满意的，效果也