直吹制煤粉炉燃烧控制系统的设计及仿真研究正文

内蒙古工业大学本科毕业设计说明书

图3-7 送风控制系统方框图

送风量调节回路中，调节参数?V、Tiv按W2(S)的动态特性整定。已知W2(S)=0.1，送风调节器采用试验方法整定时，首先将Tiv设置在10~20s之间，?V放在100%位置，将氧量调节器开路。将送风量控制系统投入自动，作定值扰动实验。记录风量V变化。然后改变比例带?V，使风量变化近似比例环节。最后选定调节器参数为Tiv=20，

?V=80%。

送风控制系统的仿真方框图如图3-8所示。其响应曲线如图3-9所示。

图3-8 LD扰动对V的响应方框图

图3-9 V响应曲线

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氧量校正调节器WPI5(S)正反作用的确定，依据六边形法则判断为，

??O2?O2%?O2??O2O2????V???V???V???? WPI5(S)为正作用 ?氧量校正调节器的参数按W3(S)的动态参数整定（近似认为内回路为比例环节，比例系数为I）。已知

W3(S)?K31.8 （3-4） ?22(1?T3S)(1?29S)氧量校正调解器的整定原则，需保证调节过程有足够的稳定。对于二阶对象来说，其调节器参数可由以下公式求得：

?=1.19K，Ti=1.45T （3-5）

因此氧量校正调节器的参数可设置为：

K3=1.19×1.8=2.14?200% ?o=1.19×

Tio=1.45×T3=1.45×29=42s

将此参数的调节器放入系统中，系统的仿真方框图如图3-10所示，其阶跃响应曲线如图3-11所示。

图3-10 加入氧量调节器的送风系统仿真方框图

观察系统的阶跃响应曲线，系统的响应时间很长，说明按经验公式所计算出的参数不能使系统输出达到理想的4:1曲线。所以要重新调整比例带和积分时间，经过反复的调整，使得输出为4:1的衰减曲线，此时的?o=180%，Tio=80。即：

80S?1WPI5(S)=

80?180S

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图3-11 氧量校正输出曲线

将此调节器放入系统中，此时的SIMULINK仿真方框图如图3-12所示，系统的阶跃响应曲线如图3-13所示。

图3-12 加入了氧量调节器的送风系统仿真图

前馈信号的作用是作为送风量的给定值。由图1-2所示，燃料调节系统中，由热量信号DQ与负荷指令LD相平衡。静态时：

LD=DQ=D （3-6）

结合送风调节：

LD·?D=V （3-7）

因此：

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?D?VV? （3-8） LDD

图3-13 氧量校正输出曲线

可根据试验求得?D。在系统调节器的参数整定好后，对系统做负荷扰动试验，仿真框图如图3-14所示，输出曲线如图3-15所示。

图3-14 LD扰动下送风控制系统仿真方框图（a）

由图可得：

V0.1236Pa??0.613 （3-9） LD2mA

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