范文一:毕业设计结语
结 语
在将近三个月的忙碌和艰辛后,我的毕业设计终于画上了一个比较完美的句号。我成功地完成了这次的设计课题:南京宏业公司办公楼设计—方案一。在这次毕业设计的实践中,我学到很多有用的知识,也积累了不少宝贵的经验。
回顾整个设计的过程,由于时间较为紧迫,而且又是自己第一次独立完成整个办公楼的设计工作,没有丰富的设计经验,经常会因为考虑不周全须反过来重新进行计算,但还是存在很多不完善和不详细的地方。但它对我来说确实有着非比寻常的特殊意义,其间包含着我的汗水和大学四年来的各方面学习的结晶,同时通过这次设计发现问题,查漏补缺,这是我毕业设计的重要收获。
此课题设计中,我根据设计进度的安排,紧密地和本组同学合作,按时按量的完成设计任务。在设计前期,我温习了《结构力学》、《混凝土结构》、《建筑结构抗震设计》等知识,并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计前期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。本组成员齐心协力、分工合作,发挥了大家的团队精神。在设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到指导老师的审批和指正。毕业设计是对四年专业知识的一次综合应用、扩充和深化,也是对我们理论运用于实际设计的一次锻炼。通过毕业设计,我不仅温习了以前在课堂上学习的专业知识,同时我也得到了老师和同学的帮助,学习和体会到
了建筑、结构设计的基本技能和思想。特别值得一提的是,我深深的认识到作为一个结构工程师,应该具备一种严谨的设计态度,本着建筑以人为本的思想,力求做到实用、经济、美观;在设计一幢建筑物的过程中,应该严格按照建筑规范的要求,同时也要考虑各部分的协调和合作,特别是结构和建筑的交流、结构设计和施工的协调。这就要求一个结构工程师应该具备灵活的一面,不仅要抓住建筑结构设计的主要矛盾,同时也要全面地考虑一些细节和局部的设计。在毕业设计的过程中,我深深地认识到各种建筑规范和规定是建筑设计的灵魂,一定要好好把握。在以后的学习和工作中,我要不断加强对建筑规范的学习和体会,有了这个根本,我们就不会犯工程上的低级错误,同时我们在处理工程问题时就有了更大的灵活性。
在本次毕业设计中,我为能用上四年的学习成果而欣喜万分,同时我深深的感觉到了基础知识的重要性。对一门系统的科学,应该扎实的学习它的每一部分知识,充分利用各种实践环节,切实做到将理论运用到实践中,学以致用!
范文二:毕业设计结语
个人总结,仅供交流
语结
一一度的年业毕设计阶又段开了。这始次业毕计设我选,的择设计题是课:江曲岸花水城区4号小住宅楼计。经过设了近1将周7的努,力毕设业计接也了近尾。回想起来声做业设计毕整个过程,颇的有心,得中有苦也有甜其! 在毕业
计设期,我温前了《习结力学》、构《钢混筋凝》土、《地与基基础《》屋建筑房学》知等。识这对知识些有了进一步的解理,才开始这业毕计设在毕业。计的设程中过,们我通过所的学基本理、专论知识和业本基能进行技建、结筑设计。有构不些懂的地还方请了教们的指导老我。在他师的帮们下,我不助的懂问得到了及时题解的决。
这是我第次一独立事从这有种相当难的项度,目有开没毕业始计以设前觉得毕设计只业是对几这来所学年知的单识纯总结,是通但过次做这业毕设计发自己的现法有看太片点、太偏激面。了毕设计业仅是对前不所面学识的知一种检验,且也是而自对能力的己一提种。高面我对整个毕下业设的过计程做下一单的总结简。
第,一接任到以后务行进选题选题是。业设计毕开的,选择端恰的、当兴感的趣题.好目走路,这开比的始第步一是有决具定意的义第一,步向何方,需迈要慎重考。虑则,就否可走能许多弯路、费许周多,折甚南辕北至,辙以到达目难地。的
第,二题目定后就是找确资了料查。资是做毕业料计设的前期准备作工,好开的就相端当成功了一于,因此资半料否是面全、靠可关系,到整毕业个设的计进。不管程过通种哪式查的方资料是有都用价值的利,要一一记下来录备后以。用 第三、经过
纸和任务书图所对的题选目也概大了有些一解,了了有资料和题目的大对了解概就开始动,了手在不,阶段同制也了定些进度任务。如果碰到一理不的解概念原和理方法给学习带来困,,甚至难无法做下去的候,时就要指和导老师行进通沟,也许师老一句话就会的自给己多很的示启这对。来我不仅说知是识收的,获而有更且的多触,感开刚始做时候的,我乎几是无下手从的,人让感烦躁深幸好。老在的师指导和自不断的己错误和摸下找索了一到定的法方这,是得值幸的庆。
在次毕这设业中计使我也们学关系更进同步了一,同学之互间相帮助有怎,不么懂的家大一在商起,听量不听同看法,有的于利我们更好理的解识知,所以在里非常这感帮谢助的我同学。
通过这次 毕业计设,明白我知了必识通须应用过能才实现其值价,些东有以为学会了西但,正到真的时候用发才时现两
回事所,以认为我有只到真正
会用的候时才是的真学会。
最后要感谢我的了指导老对我师心的指悉,感导老师给谢我帮的助在。计设过中程我通过查阅,量有关资料大与同,学流交经和验学自并,向师请老教等式方使自己学到了,不知识少,经历了不少艰也辛但,获收样同巨大。在整个设计中懂我了得多许东,西培也养了独立工作的我力能树立,对了己自作能力的信工,心信相会对今后的习学作工活生非有常重要影的。响而且大提高了大手动的力能,我充使体分到了在会创造过程探中索的艰和成难时的喜悦功。然虽个设这计做也的不好太,但在设计过程是所学到的中东西这是毕次业计的最设收大获和财,使富我身受益终
。
个总结人仅供交流,
范文三:毕业设计结语31909
个人总结
结 语
一年一度的毕业设计阶段又开始了。这次毕业设计,我选择的设计课题是:曲江水岸花城小区4号住宅楼设计。经过了将近17周的努力,毕业设计也接近了尾声。回想起来做毕业设计的整个过程,颇有心得,其中有苦也有甜~
在毕业设计前期,我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《地基与基础》《房屋建筑学》等知识。对这些知识有了进一步的理解,才开始这毕业设计。在毕业设计的过程中,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。有些不懂的地方还请教了我们的指导老师。在他们的帮助下,我不懂的问题得到了及时的解决。
这是我第一次独立从事这种有相当难度的项目,没有开始毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结,但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面、太偏激了。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。
第一,接到任务以后进行选题。选题是毕业设计的开端,选择恰当的、感兴趣的题目.好比走路,这开始的第一步是具有决定意义的,第一步迈向何方,需要慎重考虑。否则,就可能走许多弯路、费许多周折,甚至南辕北辙,难以到达目的地。
第二,题目确定后就是找资料了。查资料是做毕业设计的前期准备工作,好的开端就相当于成功了一半,因此资料是否全面、可靠,关系到整个毕业设计的进程。不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的,要一一记录下来以备后用。
第三、经过图纸和任务书对所选的题目也大概有了一些了解,有了资料和对题目的大概了解,就开始动手了,在不同阶段也制定了一些进度任务。如果碰到不理解的概念原理和方法,给学习带来困难,甚至无法做下去的时候,就要和指导老师进行沟通,也许老师的一句话就会给自己很多的启示。这对我来说不仅是知识的收获,而且有更多的感触,刚开始做的时候,我几乎是无从下手的,让人深感烦躁。幸好在老师的指导和自己不断的错误和摸索下找到了一定的方法,这是值得庆幸的。
在这次毕业设计中也使我们同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有怎么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法,有利于我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。
通过这次毕业设计,我明白了知识必须通过应用才能实现其价值,有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现时两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
最后要感谢我的指导老师对我悉心的指导,感谢老师给我的帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益。
个人总结
范文四:[复习]毕业设计结语
毕业设计结语
个人总结,仅供交流
结 语
一年一度的毕业设计阶段又开始了。这次毕业设计,我选择的设计课题是:曲江水岸花城小区4号住宅楼设计。经过了将近17周的努力,毕业设计也接近了尾声。回想起来做毕业设计的整个过程,颇有心得,其中有苦也有甜~
在毕业设计前期,我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《地基与基础》《房屋建筑学》等知识。对这些知识有了进一步的理解,才开始这毕业设计。在毕业设计的过程中,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。有些不懂的地方还请教了我们的指导老师。在他们的帮助下,我不懂的问题得到了及时的解决。
这是我第一次独立从事这种有相当难度的项目,没有开始毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结,但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面、太偏激了。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。
第一,接到任务以后进行选题。选题是毕业设计的开端,选择恰当的、感兴趣的题目.好比走路,这开始的第一步是具有决定意义的,第一步迈向何方,需要慎重考虑。否则,就可能走许多弯路、费许多周折,甚至南辕北辙,难以到达目的地。
第二,题目确定后就是找资料了。查资料是做毕业设计的前期准备工作,好的开端就相当于成功了一半,因此资料是否全面、可靠,关系到整个毕业设计的进程。不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的,要一一记录下来以备后用。
第三、经过图纸和任务书对所选的题目也大概有了一些了解,有了资料和对题目的大概了解,就开始动手了,在不同阶段也制定了一些进度任务。如果碰到不理解的概念原理和方法,给学习带来困难,甚至无法做下去的时候,就要和指导老师进行沟通,也许老师的一句话就会给自己很多的启示。这对我来说不仅是知识的收获,而且有更
多的感触,刚开始做的时候,我几乎是无从下手的,让人深感烦躁。幸好在老师的指导和自己不断的错误和摸索下找到了一定的方法,这是值得庆幸的。
在这次毕业设计中也使我们同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有怎么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法,有利于我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。
通过这次毕业设计,我明白了知识必须通过应用才能实现其价值,有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现时两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
最后要感谢我的指导老师对我悉心的指导,感谢老师给我的帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益。
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范文五:MATLAB的毕业设计
前馈—反馈复合控制系统
第一节 前馈控制系统的组成
在热工控制系统中, 由于被控对象通常存在一定的纯滞后和容积滞后, 因而从干扰产生 到被调量发生变化需要一定的时间。 从偏差产生到调节器产生控制作用以及操纵量改变到被 控量发生变化又要经过一定的时间, 可见, 这种反馈控制方案的本身决定了无法将干扰对被 控量的影响克服在被控量偏离设定植之前,从而限制了这类控制系统控制质量的进一步提 高。 考虑到偏差产生的直接原因是干扰作用的结果, 如果直接按扰动而不是按偏差进行控制, 也就是说, 当干扰一出现调节器就直接根据检测到的干扰大小和方法按一定规律去控制。 由 于干扰发生后被控量还未显示出变化之前, 调节器就产生了控制作用, 这在理论上就可以把 偏差彻底消除。 按照这种理论构成的控制系统称为前馈控制系统, 显然, 前馈控制对于干扰 的克服要比反馈控制系统及时的多。
从以上分析我们可以得出如下结论:若系统中的调节器能根据干扰作用的大小和方向就 对被调介质进行控制来补偿干扰对被调量的影响,则这种控制就叫做前馈控制或扰动补偿。 前馈控制系统的工作原理可结合下面图 1所示的换热器前馈控制进一步说明, 图中虚线 部分表示反馈控制系统。
换热器是用蒸汽的热量加热排管中的料液,工艺上要求料液出口温度
1
一定。当被加 热水流量发生变化时, 若蒸汽两不发生变化, 而要使出口温度保持不变, 就必须在被加热水 量发生变化的同时改变蒸汽量。这就是一个前馈控制系统。
图中虚线所示是反馈控制的方法,这种方法没有前馈控制及时。
图 1前馈控制系统的原理框图于图 2所示。
图中, B k :测量变送器的变送系数; D Z W (s):干扰通道对象传递函数; D W (s):控制通道对象传递函数;
B W (s):前馈控制装置或前馈调节器的传递函数。 第二节 前馈控制系统的特点
理想的情况下, 针对某种扰动的前馈控制系统能够完全补偿因扰动而引起的对被调量的 影响。 实现对干扰完全补偿的关键是确定前馈控制器 (前馈调节器) 的控制作用, 显然 B W (s)取决于对象控制通道和干扰通道的特性。
由图 2可得:
Y (s) = [D Z W (s) + B K B W (s) D W (s)]Z (s) (1)
令 B K = 0 则有:
() ()
Y s Z s = D Z W (s) + B W (s) D W (s) (2)
式中:() Z s 是干扰引起的输出。在理想的情况下,经过前馈控制以后,被调量不变,即实
现了所谓“完全补偿” ,此时:
() ()
Y s Z s = D Z W (s) + B W (s) D W (s) = 0
所以,前馈控制器的控制规律为:)
() () (s W s W s W D DZ B -
= (3)
上式说明前馈控制的控制规律完全是由对象特性决定的, 它是干扰通道和控制通道传递 函数之商,式中负号表示控制作用的方向与干扰作用相反。
如果 D Z W (s) 和 D W (s) 可以很准确测出,且 B W (s) 完全和上式确定的特性一致,则不 论干扰信号是怎样的形式, 前馈控制都能起到完全控制的作用, 使被调量因干扰而引起的动 态和稳态偏差均是零。
第三节 复合控制系统特性分析
正如前面所指出的那样, 前馈控制能依据干扰值的大小在被调参数偏离给定值之前进行 控制,使被调量始终保持在给定值上。这样一个看起来相当完美的控制方式也有其局限性。 首先表现在前馈控制系统中不存在被调量的反馈, 即对于补偿的结果没有前言的手段。 因而, 当前前馈作用并没有最后消除偏差时, 系统无法得知这一信息而作进一步的校正。 其次, 由 于实际工业对象存在着多个干扰,为了补偿它们对被调量的影响,势必设计多个前馈通道, 增加了投资费用和维护工作量。 此外当干扰通道的时间常数小于控制通道的时间常数时, 不 能实现完全补偿。 再者, 前馈控制模型的精度也受到多种因素的限制, 对象特性受负荷和工 况等因素的影响而产生偏移, 必然导致 D W (s)和 D Z W (s)的变化, 因此一个事先固定的前馈模
型不可能获得良好的控制质量。
工程实际中, 为克服前馈控制的局限性从而提高控制质量, 对一两个主要扰动采取前馈 补偿, 而对其它引起被调参数变化的干扰采用反馈控制来克服。 以这种形式组成的系统称为 前馈—反馈复合控制系统。 前馈—反馈复合控制系统即能发挥前馈调节控制及时的优点, 又 能保持反馈控制对各种扰动因素都有抑制作用的长处,因此得到了广泛的应用。
复合控制系统具有以下几个特点。
(1)引入反馈控制后,前馈控制中的完全补偿条件不变。 图(3)为前馈—反馈复合控制系统的原理方框图。
由图可得,没有加入反馈作用时完全补偿的条件为: )
() () (s W s W s W D DZ B -= (4)
加上反馈后有:
) ()
() (1) () () () ()
() (1) () () (s Z S W s W s W s W s W s X s W s W s W s W s Y D T DZ D B D T D T ?+++
?+=
(5)
式(5)中, 0) (, 0) (≠=s Z s X ,应用不变性原理有:
0)
() (1) () () (=++S W s W s W s W s W D T DZ D B
即: )
() () (s W s W s W D DZ B -= (6)
式(4)与式(6)完全一样。
而如果不加前馈作用,即若 0) (=s W B ,显然,
) ()
() (1) () ()
() (1) () () (s Z S W s W s W s X s W s W s W s W s Y D T DZ D T D T ?++
?+=
由于 0) (≠s W DZ ,因此扰动对系统输出是有影响的。
(2) 复合控制系统补偿控制的规律不仅与对象控制通道和干扰通道的传递函数有关, 还 与反馈调节器的位置有关。
若复合控制系统的组成如图(4)所示,反馈调节器与图(3)相比,不是放在前馈信号 前面,而是放在后面,则有:
) ()
() (1)
() () () () ()
() (1) () () (s Z S W s W s W s W s W s W s X s W s W s W s W s Y D T DZ D T B D T D T ?+++
?+=
可得完全补偿条件:
)
() () () (s W s W s W s W D T DZ B -=
(7)
显然与式(4)不同。
(2)复合控制时,扰动对输出的影响要比纯前馈时小得多。
为放便比较,设系统为定值控制,即 0) (=s X ,专门讨论扰动 Z (s )对系统的影响。 因为前馈控制不可能完全补偿, 即 Y(s)的第二项不可能完全为零, 令其为 ) (s ?, 那么, 纯前馈控制时:
) () () ()]() () ([) (s Z s s Z s W s W s W s Y D B DZ ??=?+= (8) 加入反馈后,则:
) ()
() (1) () (1s Z s W s W s s Y D T ?+?=
' (9)
因为 1) () (1≥'+s W s W D T ,因此
) () (11s Y s Y ≤' (10) 对于其他未经过补偿的扰动作用也有类似的结果。
(3)前馈补偿对于系统稳定性没有影响。
这一点是显而易见的,因为前馈无论加在什么位置,它都不构成回路,系统的输入—输 出传递函数的分母均保持不变,因而不会影响系统的稳定性。
第四节 三冲量给水控制系统
一、给水控制的任务
汽包锅炉给水控制的任务是使给水量适应锅炉蒸发量, 并使汽包中的水位保持一直在一 定范围内,具体要求有以下两个方面:
(1)维持汽包水位在一定防卫内。汽包水位是影响锅炉安全运行的重要因素。水位过 高, 会破坏汽水分离装置的正常工作, 严重时会导致蒸汽带水增多, 从而增加在过热器管壁 上和汽轮机叶片上的结垢, 甚至十汽轮机发生水冲击而损坏叶片; 水位过低, 则会破坏水循 环,引起水冷壁的破裂。
正常运行时水位波动范围:±30~50mm
异常情况:±200mm 事故情况:>±350mm
(2)保持稳定的给水量。给水量不应该时大时小地剧烈运动,否则,将对声煤气和给 水管道的安全运行不利。
二、给水控制对象的动态特征
汽包炉给水控制对象结构如图(6)所示。
影响水位的因素主要有:过路蒸发量(负荷 D ) ,给水量 G ,炉膛热负荷(燃烧率 M ) , 汽包压力 b p 。
控制系统的物质平衡方程为:
dt D G Ddt Gdt dH A ) () (-=-=''-'ρρ (11) 将式(12)进一步变换得:
D G dt
dH A -=''-') (ρρ
令 ) (ρρ''-'=A C , 则上式变为: D G dt
dH C -= (12)
式中 H ——汽包水位,或;
A ——汽水分离面积, m 或 cm ; ρ'——水的密度, 2m 或 c 2
m ; ρ''——蒸汽密度, 3m t 或 kg/3
cm ; D ——蒸发量, 3
m t 或 kg/3
cm ;
G ——给水量, t/h或 kg/s;
C ——容量系数。
容量系数 C 是用来表征锅炉的结构系数的,而它的动态特性则往往用飞升速度好飞升 时间来表征。
对于汽包锅炉来说,由飞升速度的定义知
m a x
m a x m a x m a x m a x )](1[
/) (
/) (
H D G C
H dt
dH Z dt
dy ?-=
?=?=ε (13)
式中 ε——飞升速度, 1/s。
把扰动量即水位变化量转成用相对量表示的水位变化范围, 通常的水位允许变化范围为
±200mm ,这个范围扰动量的相对极限值为 100%。式(14)中
m
a x
m
a x
)](1[) (
D G C
dt dH -=
右边一项表示汽包内工质的变化量, 当给水量 G=0, 而蒸发量为最大时, 变化量最大, 因此 有:
m
a x
m
a x
1) (
D C d t d H -= (14)
可见这时的扰动量是下降的,故有: )](/1[) /(/1max max max max ρρε''-'??=?--
=A H D H D C
(15)
式中 m a x D ——锅炉最大的蒸发量; m a x H ?——水位变化允许的最大范围。
飞升时间 a T 为 ε
1
=
a T 。
对于蒸发量为 100~230t/h的单汽包锅炉,当水位变化 ±100mm 时, a T =60~30s,对于
蒸发量为更大的汽包锅炉
a
T =30s,它的意义在于当锅炉在满负荷运行时,如果突然停止供 水,则由于蒸发量和给水量的不平衡造成水位迅速下降,在 30s 内将下降 200mm ,或者换 句话说,如果给水量减少 10%,经过 30s 的时间,水位将下降 20mm.
下面分别讨论各种扰动下水位变化的动态特性。
1.给水量扰动下水位变化的动态特性
图(5)中曲线 1为沸腾式省煤器情形下水位的动态特性。曲线 2则是非沸腾式省煤器 时的动态特性。
从物质平衡的观点来看,加大了给水量 G ,水位应立即上升,但实际上并不是这样,而 是经过一段迟延, 甚至先下降后再上升。 这是因为给水温度远低于省煤器的温度, 即给水有 一定的过冷度, 水进入省煤器后, 使一部分汽变成了水, 特别是沸腾式省煤器, 给水减轻了 省煤器内的沸腾度, 省煤器内的汽泡总容积减少, 因此进入省煤器内的水首先用来填补省煤 器中因汽泡破灭容积减少而降低的水位, 经过一段迟延甚至水位下降后, 才能因给水量不断 从省煤器进入汽包而使水位上升。在次过程中,负荷还未发生变化,汽包中水仍然在蒸发, 因此水位也有下降趋势。
沸腾式省煤器的迟延时间 T 为 100~200s。 非沸腾式省煤器的迟延时间 T 为 30~100s。 水位在给水扰动下的传递函数可表示为: s
Ts Ts
s
s G s H ) 1(1) (/) (+=
+-
=
εετε (16)
水位对象可近似认为是一个积分环节和一个惯性环节并联的形式。用一阶近似表示是:
s
e
s s G s H τε
-=) (/) ( (17)
2.蒸汽流量扰动下水位的动态特性
如果只从物质平衡的角度来看,蒸发量突然增加 ΔD 时,蒸发量高于给水量,汽包水位 是无自平衡能力的,所以水位应该直线下降,如图(7)中 ) (1t H 所示那样,但实际水位是 先上升,再下降,这种现象称为“虚假水位”现象,如图中 ) (t H 所示。其原因是由于负荷 增加时,在汽水循环回路中的蒸发强度也将成比例增加,水面下汽泡的容积增加得也很快, 此时燃烧量 M 还来不及增加, 汽包中汽压 b p 下降, 汽泡膨胀, 使汽泡体积增大而水位上升。 如图(7)中曲线 ) (2t H 所示。在开始的一段时间后,当汽泡容积和负荷相适应而达到稳定 后,水位就要反映出物质平衡关系而下降。因此,水位的变化应是上述两者之和,即:
) () () (21t H t H t H += (18)
传递函数也为两者的代数和:
s
s
T K s D s H ε-
+=
221)
() ( (19)
式中 2T —— ) (2t H 的时间常数,约为 10~20s; 2K —— ) (2t H 的放大系数; ε——飞升速度。
一般 100~230t/h的中高压炉,负荷突然变化 10%时,虚假水位现象可使水位变化 30~40mm。
3.炉膛热负荷扰动下水位变化的动态特性
此处的炉膛热负荷扰动即是指燃料量 M 的扰动。 燃料量增加时, 锅炉吸收更多的热量, 使蒸发量强度增大, 如果不调节蒸汽阀门, 由于锅炉出口汽压提高, 蒸汽流量也增大, 这时 蒸发量大于给水量, 水位应下降。 但由于在热负荷增加时蒸发强度的提高, 使汽水混合物中 的汽泡容积增加, 而且这种现象必然先于蒸发量增加之前发生, 从而使汽泡水位先上升, 从 而引起“虚假水位”现象。当蒸发量与燃料量相适应时,水位便会迅速下降,这种“虚假水 位”现象比蒸汽量扰动时要小一些,但其持续时间较长。
影响水位的因素除上述之外, 还有给水压力, 汽包压力, 汽轮机调节气门开度, 二次风 分配等。不过这些因素几乎都可以用 D , M , G 的变化体现出来。为了保证汽压的稳定,燃 料量和蒸发量必须保持平衡, 所以这两者往往是一起变化的, 只是先后的差别。 给水量扰动 是内扰,其他是外扰。
三.给水自动控制系统的基本要求
根据上述给水控制系统对象动态特性的分析,给水控制系统应符合以下基本要求: 首先,由于被控对象在给水量 G 扰动下的水位阶跃反应曲线表现为无自平衡能力,且 有较大的延迟,因此必须采用带比例作用的调节器以保证系统的稳定性。
其次,由于对象在蒸发量 D 扰动下,水位阶跃反应曲线表现有“虚假水位”现象,这 种现象的反应速度比内扰快, 为了克服 “虚假水位” 现象对控制的不利影响, 应考虑引入蒸
汽流量的补偿信号。
第三, 给水压力是有波动的, 为了稳定给水量, 应考虑将给水量信号作为反馈信号, 用 于及时消除内扰。
为了满足上述要求, 出现了多种给水自动控制系统:单冲量给水控制系统, 双冲量给水 控制系统,三冲量给水控制系统。
四.前馈—反馈三冲量给水控制系统 1. 系统结构
前馈—反馈三冲量给水控制系统的结构如图 (10) 所示, 因为系统中只用了一个调节器, 而调节器的输入有三个, 因此称之为单级三冲量给水控制系统。 这种系统与双冲量系统相比, 多了一个流量反馈信号,给水量 G 发生变化时,流量信号自然要比水位信号快的多。
1(1) Ts +为阻尼器, D n 、 G n 为分压系数, PI 为调节器, Z K 构
成执行机构, I/V为包括变送器和电流 /电压转换的综合符号。
I/V出来的电压信号经开方器后,与流量为线性关系,即:
D D G G V D V G
γγ==
式中 D V 、 G V 为开方器的输出电压, D γ、 G γ为总的变送系数, D 与 G 分别为蒸汽流量和给 水流量。经分压后的电压为
D D D D G G G G n V n D n V n G
γγ==
阻尼器的作用则是滤掉水位信号中的脉动成分,防止电动执行器频繁动作,延长其使 用寿命。
根据前馈—反馈三冲量给水控制系统的结构图,可画出图(11)的原理方框图。
图中标出的 I 为副回路, II 为主回路, III 为前馈回路。 2. 调节器正反作用开关及入口信号接线极性
下面先讨论此系统的接线极性及调节器正反作用开关位置。 图 (11) 中各信号接入调节
器的极性应是这样的:水位 H 上升时(H V 下降)调节器应关小阀门,是负反馈,所以信号 H V 的极性为“正接”
;当蒸发量 D 增大时(D V 也增大) D D n V 也增大,调节器应开大阀门, 所以 D D n V 的极性应是“正接” ;当给水流量 G 增大时(G V 也增大) G G n V 也增大,调节器 应关小阀门,是负反馈,所以 G G n V 的极性应是“反接” 。内部给定信号 g
V 与水位信号 H V 相
平衡, H V 极性为“正”则 g V 极性为“负” 。
下面用六边形法验证其正确性: 外回路:
1H g
V V V
H T V V
H H G V μ?=-↓
↓????→?↑↓→→→↓
(
) T W s 正作用
内回路:
G G G G G T
V n V n V G V μ↓
↓→↑-↓
↑↓→↓
() T W s 正作用
前馈:
2T W D D D H H H D V n V ↓
↑→↓↑↑→↑??
(s ) 补 偿 从上面的验证可以 :看出:当 H V “ +” g V “—” D D n V “ +” G G n V “—”且 () T W s 为“正 作用”时,内、外回路均能实现负反馈,且前馈通道能实现补偿。
3.控制系统的静态特性
前面已经指出,给水控制对象的内扰动特性如 () /[(1)]D W s s Ts ε=+。这样的对象组 成单回路时, 无论采用比例调节, 还是采用比例积分调节, 都能达到无差调节。 双冲量形式 的前馈—反馈复合系统是在单回路基础上加上一个前馈补偿, 它不会影响系统的稳定性, 系 统的阶型不会因此而改变, 因而也能实现无差调节。 而对于三冲量的前馈—反馈控制系统则
需要具体分析。
参照图(12) ,设调节器采用 PI 调节规律,静态时,输入增量为 0,输出为定值,即 有如下关系:
H g D D G G V V V n V n V λ=-+-= 上式可变为: G
g H D D G
V V n V n V -=-
H H V H γ=-—— H γ为水位测量变送器的传递系数,负号表示 H 与 H V 变化方向相反; g g g V K H =—— g K 为将给定值电压 g V 转化成给定水位 G H 的转换系数;
D D V D γ=—— D γ为蒸汽流量测量变送器的传递系数; G G V G γ=—— G γ为给水流量测量变送器的传递系数。
故式()又可变成:
H g g D D
G
G
H K H n D n G
γγγ-=-
式中 g H 为水位定值。
若忽略排污,则有 G=D,式()可变为
() H g g D D G G H K H n n D γγγ-=- 转动定值器旋钮,可以改变 g K ,使
0D D = 0H H = 将之代入式()可得:
0() H g g D D G G H K H n n D γγγ-=- 式()与式()相减得: 0() D D G G
g H
n n H H D D γγγ--=
-
依据上式可有以下三个结论: (1) D D G G
n n γγ=时, g H H =为无差调节,如图(13)曲线 1。
(2) D D G G
n n γγ<时, d="" 越大,="" h="" 与="" g="" h="">时,>
如图(13)曲线 2。
(3) D D G G n n γγ
>时, D 越大, H 与 g H 的正差值越大。这是一根向上的特性曲线,
如图(13)曲线 3。
内回路的方框图如图(14)所示。
以给定值 g V -为基值,考虑增量情况, H D V V V ?=+,这时可把它当作一单回路来分 析。
如果把调节器、分压系数以外的环节看作是调节对象,那么广义调节对象:
f z G
D T
V s W K K V s γ*
≈G
内
() (s ) =()
是一个近似的比例环节, 因此调节器的比例带和积分时间都可以取得很小, 它们的具体值可 以通过试探法来决定, 以保证内回路不振荡为目的。 一般取积分时间 10i T s ≤, 试探过程中, 可以任意设置 D n 值,得到一个满意的比例带 δ值后,再次改变 G n 值,改变时须使 G n 保 持不变,即保证内回路的开环放大倍数不变。
在试探时可将外回路开路,切除水位信号,使 0g V =,设置 i T 和 G n δ的值,手动操作 给水阀门, 使给水量产生一个阶跃变化后立即投入自动, 观察给水量过渡过程曲线形状, 能 快速稳定即可。
主回路的方框图如图(15)所示。
图中 1() G G n γ?为快速副回路的等效环节, 把 1() D W s 和 H γ看作一个等效调节器所控制 的对象,则:
1() H H D V W s W s G
γ*
==D 外
()
而 ) () G G W s n γ=?内
(则是一个常数,这是一个等效比例调节器,其比例带 G G n δγ*
=外 另外, ) (1s W D 的对象特性可用试验方法测得,它实际上就是在水位 G 扰动下, H
V
的变化曲线,从曲线上可求出飞升速度 ε,迟延时间 τ。在迟延时间 τ较大的情况下,可按 下列近似公式整定: ετδ=外
又因为 G G n γδδ==*
外 外 ,故有:
G
G n γετ=
从内、 外回路的比例带来看, 给水流量的分压系数 G n 对内外回路的影响正好是相反的,
G n 若增大,主回路稳定性增强,副回路则减弱,反之则情况相反。因此在整定外回路时若
要改变 G n , 应相应改变 PI 调节器的比例带 δ, 使两者的比值不变, 以保证内回路的稳定性。
我们知道, 前馈部分对系统稳定性没有影响, 因此在整定前馈通路时可以独立考虑, 从 图()中可以求出完全补偿的条件。
令 D
D B n s W γ
=) (,而 G
G T n s W γ1) (=
完全补偿的条件为:)
() () () (12s W s W s W s W D T D B -=
把 ) (s W B 和 ) (s W T 的值代如的: )
() (12s W s W n n D D D
G
G D ?-
=γ
γ
在式()中, G
γ
、 D
γ
的值是变送器的斜率,一般是给定的。所以,实际上整定要做的
工作就是确定分压系数 D n 的值。从式()中可以看出, D n 不是一个简单的环节,而是一个 相当复杂的动态环节, 正因为其复杂, 一般按静态特性进行整定, 即要求在负荷不同的情况 下水位均无静差,如前所述,其条件为:
G G D
D n n γγ
=
式()中的负号又前馈装置极性开关实现。
综上所述,我们可以得出前馈—反馈三冲量给水控制系统的整定步骤:
(1)按照迅速消除内扰、稳定给水量的要求用试凑法整定内回路 PI 调节器的比例带
D n δ值和积分时间 i T 值。
(2)根据水位在内扰时的动态特性 ) (1s W D ,整定外回路等效调节器的比例带 外 δ,即
确定 G n 值,在改变值 G n 时,要保证、已整定好的 D n δ比值不变。 (3)根据无静差要求,整定 D n 值,使 G G D
D n n γγ
=。
计算过程
某汽包锅炉, 给水流量作单位阶跃扰动时水位的反映曲线和蒸汽流量作单位阶跃扰动时 水位的反映曲线如图 7-21所示。采用前馈 -反馈三冲量给水控制系统,调节器用 PI 调节规 律。
⑴求传递函数
从图 7-21(a )中可得:τ=30s
0.037t tg εατ
==
= 1
1
[(/)
]m m t h s --??
可求出無自平衡对象的传递函数:
10.037() (1) (130) D W s Ts s
s s
ε=
=
++
再求 2() D W s 。 先作图, 从零点开始左一直线平行于 H(t)的后半部分, 此直线为 1() H t 。
在 H(t)与 t 轴交点 E 处,作与 t 轴垂直的直线,与 1() H t 交于 F 。使 E 点到 G 点的垂直距离 与 EF 相等,过 G 作水平线,此既是 2() H t 的稳态值,量得其值为 3.6mm, 故:
1
23.63.6
[(/) ]K m m t h D
-=
=??
虚假水位部分 , 12, H H H =+故 21H H H =-,逐点计算可得 2() H t 曲线,做切线,可 求得 215T s =
所以: 222() (1)
D K W s T s s
ε
=-
+
又 ε=0.037为已求得,故:
1
23.60.037() [(/) ]115D W s m m t h s
s
-=
-+
水位变 送器 :在 最大 的水 位波 动范 围 +150mm内 ,变 送器 输出 电压 是 0~10V,所以
100.033300
H γ=
= (V/mm)
流量变送器:蒸汽负荷从 0变到最大流量 120t/h时,开方器输出的电压亦为 0~10V,所以
100.083120
D γ=
= 1
[(/) ]
V t h -?
给水流量变送器系数:
0. 083G D γγ== 1
[(/) ]
V t h -? 若阀门特性在主要工况下的特性为近似线性的,且其斜率 2[(/) /%]f
K
tg t h α==
(2)根据以上数据,整定内回路的 Ti 和 δ/n值
内回路的整定要求是:它能迅速消除内扰,按前述实验方法,对内回路作了三条实验曲线, 如图 7-22所示。其中
曲线 1:Ti=6s δ=70% G n =0.3 曲线 2:Ti=6s δ=35% G n =0.3 曲线 3:Ti=6s δ=25% G n =0.15
对比三次实验结果,曲线 1的 δ内 =δ/G n ≈ 230%过大,过程较长;曲线 2的 δ内 =δ/G n =116%,过程振荡加剧;曲线 3的稳定性介于两者之间,故选曲线 3,此时:
0.25/167%0.15
G n δδ==
=内
25%
6
i T s
δ==
(3) 主回路的整定:
主回路的整定是建立在副回路可以等效为一个快速比例环节基础上的。 它的示意图如图 7-27所示 , 其中 1/(G G r n ) 为等效副回路 .
把 ) (1s W D 看成是被控对象 , 其余的环节可看成是等效调节器 .
)
()
() () (1*
1s W n s H s G s W T G
G H
T ?=
=
γγ
若 : ) 11(1
) (11
1s
T s W i T +
=
δ
则 : ) 11() (11
*
1s
T n s W i G G H
T +
=
δγγ
(7-36)
也是一个 PI 规律的调节器 .
()()
211
*
11
*
1 i i H
G G T T n ==
γδγδ
(7-37)
G γ和 H γ为已知,所以外回路只是整定 11G i n T δ、 、 的问题,用下列经验公式整定:
1. 13. 3
T δετ
τ== (7— 38)
所以:
*
1*
11. 13. 3
G G
H
i n T γδετ
γτ=
= (7— 39)
由式(7-34)和式(7-37)可知:
*
2*11G G
n n δδ∝
∝
既当 G n 增加时,内回路稳定性降低,外回路稳定性增强,反之相反。 一般取 G n =1,则只需整定 1212, , , i i T T δδ。则有:
*
222
*
22
G
i i n T T δδδ=
==
(7-40)
*
1*
11.13.3i T δετ
τ
== ?
111.13.3H
G
i T γδετ
γτ
=
=
前馈通路的简化图见图 7-28。通路中 D n 的选择是基于“虚假水位”情况而定的。
前馈通路中完全补偿条件为:
221121() () 1()
()
()
()
G G D D D G D D G G
G G D D D D n W s W s n W s W s n n W s n W s γγγγγ=
=-
-
=-
?
若前馈通道的设计只考虑静态补偿,且 12() () D D W s W s 与 的静态比值为一常数 K ,则有:
G G
D D
n n K γγ=-
?
其中 K 是虚假水位现象决定的常数,虚假水位现象严重时, K 值大,反之 K 值小。负号表 示前馈调节方向与虚假水位方向相反。 由式(7-42)可得量的关系:
D D G G n K n γγ=
在负荷开始变化时, 为使蒸汽流量信号更好的补偿虚假水位现象,改善负荷扰动时调节 过程的质量,一般使蒸汽流量信号大大高于给水流量信号,既令 K >1。这时有:
D D G G n K n γγ=>G G n γ K >1
若: D G γγ=,则 D G n K n = K >1 综上所述,
11.11.10.0330.037300.4850.083
H
G
γδετγ?=
=
??=
13.33.33099i T τ==?=
所以:调节器 1的传函为:
11
1
1111(1) (1) 0.0485
99T i W T δ=
+
=
?+