（火电厂）提高控制品质的方法研究与仿真【字数：13048】
现阶段国家依旧在发展跟进火电电力事业，各个火电厂的发展趋势从大量小型变为综合性大型电力工厂，其中各项技术的普及和提高与社会的环保与经济息息相关。在火力发电厂之中，尤其是控制环节极为重要，这关系着整个工程的稳定与优良。本文主要对于热工自动化中的一部分进行思考与讨论。首先对火电厂及热工自动调节系统进行了简单介绍，然后讲述热工自动调节系统的主要任务与意义，其次描述了火电控制系统之中，使用最为广泛的PID控制及其影响，之后就关于提高热工调节系统的品质进行了详细的讨论，最后对于Smtih预估控制进行探讨。调节控制的超调量和震荡影响着其品质的好坏，对于不同状况就能用不同控制方法。
Key Words:Thermal automatic control system Smtih prediction Matlab PIDadjust 目录
第一章 绪论 5
1.1火电厂的现状与发展需要 6
1.2热工自动调节系统简介 6
第二章 热工自动调节系统概述 6
2.1热工自动调节系统的组成 6
2.2热工自动调节系统的现状与应用 7
2.3热工自动调节系统需要达成的三项性能指标 8
2.3.1稳定性 8
2.3.2准确性 8
2.3.3快速性 9
第三章 比例调节，积分条件，微分条件对于调节品质的影响 9
3.1火电厂通常采用的三种调节规律 9
3.1.1比例调节 9
3.1.2比例积分调节 9
3.1.3比例积分微分调节 9
3.2三个参数对调节过程的影响 10
第四章 提高热工调节系统其控制品质的方法 10
4.1微分先行控制系统 10
4.1.1微分先行控制系统原理 10
4.1.2微分先行控制策略及仿真 12
4.1.3微分先行控制策略结论 14
4.2中间反馈控制 15
4.2.1中间反馈控制方案原理 15
4.2.2中间反馈matlab仿真 16
4.2.3 中间反馈控制方案结论 18
4.3Smit *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
h预估补偿控制 19
4.3.1 Smith预估补偿控制原理 19
4.3.2Smith控制补偿Simulink仿真 20
4.3.3Smith预估补偿控制结论 22
4.4完全抗扰动的Smith补偿控制 24
4.5增益自适应Smith控制补偿系统 25
4.5.1 增益自适应Smith控制补偿原理 25
4.5.2增益自适应Smith控制补偿Simulink仿真 26
4.5.3增益自适应Smith控制补偿结论 27
4.6抗积分饱和控制方法及仿真 28
4.6.1 抗积分饱和控制原理 28
4.6.2单回路抗积分饱和matlab仿真 30
4.6.3单回路抗积分饱和方案结论 31
总结 31
参考文献 32
致谢 33
第一章 绪论
1.1火电厂的现状与发展需要
现代化火电厂是一个集结了大量现代化工业结晶，用来高效高产能地生产电能与热能的工厂。基本上的火电厂一般过程是，首先在锅炉之中燃烧的燃料会释放大量的热能，这个热能会传递给位于锅炉中的水，通过形成的高温高压蒸汽驱动汽轮机，这样热能转变成旋转动力，这样发电机就能输出电能。燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能就是能量的转换。火电厂中的主要设备是三大主机，就是锅炉，汽轮机与发电机。辅助三大主机工作的设备辅机与其一起，通过管道和线路连接在一起成为系统。火电厂基本由下列5个系统组成：燃料系统。燃烧系统。汽水系统。电气系统。控制系统。
火力发电已经是现代社会电力发展的主力了，在提出建设和谐社会与发展循环经济的大背景之下，我们在提高火电技术的方向上不仅要考虑发电对环境与不可再生能源的影响，还要确保其工作状态的更加稳定安全可靠。虽然在中国已经有了部分核电机组，但火电仍是占据电力的大部分市场，尤其是现在火电厂的发展形势只增不减，很有必要进一步提升火电技术。
1.2热工自动调节系统简介
在电力的生产过程之中．除了需要保证产生的电能应满足电量和质量要求外，同时还要保证生产的安全和经济。因此要保证生产的过程应处在预期的工况条件之下。但是，火电厂运行在实际生产过程之中，总会遇到各种因素的干扰和影响，即便是机组运行时基本负荷不变，其运行工况也会有不停变动。例如：执行机构的抖动、燃煤品种的变化、运行设备的状态变化等情况都会对锅炉的稳定运行产生额外的影响，进而导致整个机组的稳定被影响。任何工况的变化都会让机组产生某些运行参数的变化，从而使运行工艺参数发生变化，从而偏离规定值。在过去，很多小型机组可以部分或全部地由人工调节，在这种情况下，运行人员必须时刻监视着仪表的指示值，并检查设备的的工作情况．。运行人员还要根据机组的运行特性进行实时分析，要能够作出恰当的判断与有效的调整。然而机组的结构伴随着机组容量的增大，蒸汽参数的提高以及分散控制系统的应用，演变得愈加复杂。因此，需要将这个对于参数的操作控制的过程用一套自动控制装置来代替人工操作，来完成调节任务，这便是自动调节。自动调节是一门能够自动维持并调节生产过程参数达到要求值，来让生产过程保持在规定的工况下运行的自动控制技术。
第二章 热工自动调节系统概述
2.1热工自动调节系统的组成
一般的热工自动调节系统主要是以下四大部分：调节器、执行机构、测量变送器和被控对象，用+原理方框图可以进行如下表示：
图11热工自动调节系统原理方框图
调节器的作用就是接受主信号和定值信号之间的偏差信号，进行一定规律的运算后产生一个调节作用送给执行机构。通常用Wt(S)表示。
执行机构一般包括执行器和阀门，接受调节器送来的控制信号，然后去完成被控对象的控制任务。通常用Kz和Kf表示。
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第一章 绪论 5
1.1火电厂的现状与发展需要 6
1.2热工自动调节系统简介 6
第二章 热工自动调节系统概述 6
2.1热工自动调节系统的组成 6
2.2热工自动调节系统的现状与应用 7
2.3热工自动调节系统需要达成的三项性能指标 8
2.3.1稳定性 8
2.3.2准确性 8
2.3.3快速性 9
第三章 比例调节，积分条件，微分条件对于调节品质的影响 9
3.1火电厂通常采用的三种调节规律 9
3.1.1比例调节 9
3.1.2比例积分调节 9
3.1.3比例积分微分调节 9
3.2三个参数对调节过程的影响 10
第四章 提高热工调节系统其控制品质的方法 10
4.1微分先行控制系统 10
4.1.1微分先行控制系统原理 10
4.1.2微分先行控制策略及仿真 12
4.1.3微分先行控制策略结论 14
4.2中间反馈控制 15
4.2.1中间反馈控制方案原理 15
4.2.2中间反馈matlab仿真 16
4.2.3 中间反馈控制方案结论 18
4.3Smit *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
h预估补偿控制 19
4.3.1 Smith预估补偿控制原理 19
4.3.2Smith控制补偿Simulink仿真 20
4.3.3Smith预估补偿控制结论 22
4.4完全抗扰动的Smith补偿控制 24
4.5增益自适应Smith控制补偿系统 25
4.5.1 增益自适应Smith控制补偿原理 25
4.5.2增益自适应Smith控制补偿Simulink仿真 26
4.5.3增益自适应Smith控制补偿结论 27
4.6抗积分饱和控制方法及仿真 28
4.6.1 抗积分饱和控制原理 28
4.6.2单回路抗积分饱和matlab仿真 30
4.6.3单回路抗积分饱和方案结论 31
总结 31
参考文献 32
致谢 33
第一章 绪论
1.1火电厂的现状与发展需要
现代化火电厂是一个集结了大量现代化工业结晶，用来高效高产能地生产电能与热能的工厂。基本上的火电厂一般过程是，首先在锅炉之中燃烧的燃料会释放大量的热能，这个热能会传递给位于锅炉中的水，通过形成的高温高压蒸汽驱动汽轮机，这样热能转变成旋转动力，这样发电机就能输出电能。燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能就是能量的转换。火电厂中的主要设备是三大主机，就是锅炉，汽轮机与发电机。辅助三大主机工作的设备辅机与其一起，通过管道和线路连接在一起成为系统。火电厂基本由下列5个系统组成：燃料系统。燃烧系统。汽水系统。电气系统。控制系统。
火力发电已经是现代社会电力发展的主力了，在提出建设和谐社会与发展循环经济的大背景之下，我们在提高火电技术的方向上不仅要考虑发电对环境与不可再生能源的影响，还要确保其工作状态的更加稳定安全可靠。虽然在中国已经有了部分核电机组，但火电仍是占据电力的大部分市场，尤其是现在火电厂的发展形势只增不减，很有必要进一步提升火电技术。
1.2热工自动调节系统简介
在电力的生产过程之中．除了需要保证产生的电能应满足电量和质量要求外，同时还要保证生产的安全和经济。因此要保证生产的过程应处在预期的工况条件之下。但是，火电厂运行在实际生产过程之中，总会遇到各种因素的干扰和影响，即便是机组运行时基本负荷不变，其运行工况也会有不停变动。例如：执行机构的抖动、燃煤品种的变化、运行设备的状态变化等情况都会对锅炉的稳定运行产生额外的影响，进而导致整个机组的稳定被影响。任何工况的变化都会让机组产生某些运行参数的变化，从而使运行工艺参数发生变化，从而偏离规定值。在过去，很多小型机组可以部分或全部地由人工调节，在这种情况下，运行人员必须时刻监视着仪表的指示值，并检查设备的的工作情况．。运行人员还要根据机组的运行特性进行实时分析，要能够作出恰当的判断与有效的调整。然而机组的结构伴随着机组容量的增大，蒸汽参数的提高以及分散控制系统的应用，演变得愈加复杂。因此，需要将这个对于参数的操作控制的过程用一套自动控制装置来代替人工操作，来完成调节任务，这便是自动调节。自动调节是一门能够自动维持并调节生产过程参数达到要求值，来让生产过程保持在规定的工况下运行的自动控制技术。
第二章 热工自动调节系统概述
2.1热工自动调节系统的组成
一般的热工自动调节系统主要是以下四大部分：调节器、执行机构、测量变送器和被控对象，用+原理方框图可以进行如下表示：
图11热工自动调节系统原理方框图
调节器的作用就是接受主信号和定值信号之间的偏差信号，进行一定规律的运算后产生一个调节作用送给执行机构。通常用Wt(S)表示。
执行机构一般包括执行器和阀门，接受调节器送来的控制信号，然后去完成被控对象的控制任务。通常用Kz和Kf表示。
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