計(jì)算過(guò)程某汽包鍋爐，給水流量作單位階躍擾動(dòng)時(shí)水位的反映曲線和蒸汽流量作單位階躍擾動(dòng)時(shí)水位的反映曲線如圖7-21所示。采用前饋-反饋三沖量給水控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)器用PI調(diào)節(jié)規(guī)律。⑴求傳遞函數(shù)從圖7-21（a）中可得：τ=30s可求出無(wú)自平衡對(duì)象的傳遞函數(shù)： 再求。先作圖，從零點(diǎn)開(kāi)始左一直線平行于H(t)的后半部分，此直線為。在H(t)與t軸交點(diǎn)E處，作與t軸垂直的直線，與交于F。使E點(diǎn)到G點(diǎn)的垂直距離與EF相等，過(guò)G作水平線，此既是的穩(wěn)態(tài)值，量得其值為3.6mm,故： 虛假水位部分,故，逐點(diǎn)計(jì)算可得曲線，做切線，可求得所以：又ε=0.037為已求得，故： 水位變送器：在最大的水位波動(dòng)范圍+150mm內(nèi)，變送器輸出電壓是0~10V，所以（V/mm）流量變送器：蒸汽負(fù)荷從0變到最大流量120t/h時(shí)，開(kāi)方器輸出的電壓亦為0~10V，所以 給水流量變送器系數(shù)： 若閥門(mén)特性在主要工況下的特性為近似線性的，且其斜率 （2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，整定內(nèi)回路的Ti和δ/n值內(nèi)回路的整定要求是：它能迅速消除內(nèi)擾，按前述實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)內(nèi)回路作了三條實(shí)驗(yàn)曲線，如圖7-22所示。其中曲線1:Ti=6sδ=70%=0.3曲線2:Ti=6sδ=35%=0.3曲線3:Ti=6sδ=25%=0.15對(duì)比三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，曲線1的=δ/≈230%過(guò)大，過(guò)程較長(zhǎng)；曲線2的=δ/=116%，過(guò)程振蕩加??；曲線3的穩(wěn)定性介于兩者之間，故選曲線3，此時(shí)： (3)主回路的整定：主回路的整定是建立在副回路可以等效為一個(gè)快速比例環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上的。它的示意圖如圖7-27所示,其中1/()為等效副回路.把看成是被控對(duì)象,其余的環(huán)節(jié)可看成是等效調(diào)節(jié)器. 若:則:(7-36)也是一個(gè)PI規(guī)律的調(diào)節(jié)器.(7-37)和為已知，所以外回路只是整定的問(wèn)題，用下列經(jīng)驗(yàn)公式整定： （7—38）所以： （7—39）由式（7-34）和式（7-37）可知： 既當(dāng)增加時(shí)，內(nèi)回路穩(wěn)定性降低，外回路穩(wěn)定性增強(qiáng)，反之相反。一般取=1，則只需整定。則有：(7-40)前饋通路的簡(jiǎn)化圖見(jiàn)圖7-28。通路中的選擇是基于“虛假水位”情況而定的。前饋通路中完全補(bǔ)償條件為： 若前饋通道的設(shè)計(jì)只考慮靜態(tài)補(bǔ)償，且的靜態(tài)比值為一常數(shù)K，則有： 其中K是虛假水位現(xiàn)象決定的常數(shù)，虛假水位現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，K值大，反之K值小。負(fù)號(hào)表示前饋調(diào)節(jié)方向與虛假水位方向相反。由式（7-42）可得量的關(guān)系： 在負(fù)荷開(kāi)始變化時(shí)，為使蒸汽流量信號(hào)更好的補(bǔ)償虛假水位現(xiàn)象，改善負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)過(guò)程的質(zhì)量，一般使蒸汽流量信號(hào)大大高于給水流量信號(hào)，既令K＞1。這時(shí)有：＞K＞1若：，則K＞1綜上所述，所以：調(diào)節(jié)器1的傳函為：第五章．總結(jié)仿真結(jié)果表明，這種控制策略與傳統(tǒng)PID控制相比，具有穩(wěn)定量高、超調(diào)亮小、調(diào)節(jié)時(shí)間短、自適應(yīng)性好等動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能優(yōu)點(diǎn)，為解決前饋-反饋控制器參數(shù)的全局最優(yōu)設(shè)計(jì)提供了一種有效的方法。在這次設(shè)計(jì)的制作過(guò)程中，我們查閱了大量有關(guān)自動(dòng)控制系統(tǒng)的書(shū)籍，了解了自動(dòng)控制的基本原理和目前國(guó)內(nèi)外的研究水平。對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)有了一定的了解。并根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出了前饋-反饋控制系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析，初步得出了該系統(tǒng)的液位控制規(guī)律，繼而對(duì)系統(tǒng)的其他性能進(jìn)行分析，使這個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水箱液位控制的系統(tǒng)。在做的過(guò)程中肯定會(huì)遇到問(wèn)題，有一定的不足，在短期內(nèi)無(wú)法完成對(duì)進(jìn)水流量的控制，還有很多誤差?？傊ㄟ^(guò)這次對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)課程的設(shè)計(jì)，使我對(duì)過(guò)程控制有了更加深入的認(rèn)識(shí)，進(jìn)行了理論與實(shí)踐的結(jié)合，為我進(jìn)入社會(huì)工作打下了很好的鋪墊。在今后的日子里，我會(huì)對(duì)這門(mén)課程有更加深層次的探討，將其充分運(yùn)用到我的工作崗位。參