电加热锅炉温度控制系统的设计及实现

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毕业论文范文题目： 电加热锅炉温度控制系统的设计及实现，论文范文关键词： 电加热锅炉温度控制系统的设计及实现
电加热锅炉温度控制系统的设计及实现毕业论文范文介绍开始：
　　电加热锅炉温度控制系统的设计及实现，硕士学位论文，共65页。
　　摘要
　　电加热锅炉作为一种清洁、安全、髙效的生产设备,广泛应用于工业领域以及人们生活的方方面面。但是电加热锅炉作为被控对象具有大滞后的特点,表现为在温度上升过程中易产生较大的超调量。大超调量在温度控制中是不允许的。因此,提升电加热锅炉对象的控制性能,保证控制系统的稳定性,不仅是对生产工艺要求的保证,而且是保证设备安全生产的前提。
　　以电加热锅炉的内胆水温为控制对象,首先根据能量守恒定理,分析被控对象的物理特性。然后以实验为基础,利用“飞升曲线法”求系统的传递函数。
　　可编程逻辑控制器(PLC)以其本身具有可靠性高、功能强大、使用方便的特点,一直是控制领域的主流自动化解决方案。PLC伴随着计算机技术的发展,其数据处理,逻辑运算能力都显著的提高,使得将复杂控制算法嵌入到PLC系统成为可能。
　　本文在应用MATLAB对大滞后控制系统进行算法仿真的基础上,以西门子公司生产的S7-300系列PLC作为控制器,采用结构化编程方法实现对电加热锅炉温度控制系统的常规PID控制,中间微分反馈控制和“大林算法”控制。从实际控制效果看,中间微分控制与大林控制算法都能够获得较为理想的控制效果。
　　关键词:大滞后;MATLAB仿真;中间微分控制;大林算法;PLC
　　
　　第一章引言
　　1.1课题研究的背景
　　电加热锅炉作为常见的工业设备,具有清洁环保,热效能高,使用维护方便的特点,其在各行各业中都发挥着重要的作用。广泛应用于化验品样品溶样,金属冶炼,零件热处理,化工精馆,生物发酵等领域。但是电加热锅炉本身通常是集大时滞、时变,非线性于一体的复杂控制对象【1][2]。由于大滞后环节的存在使得控制效果不能及时反馈,导致控制系统的超调量增大,调节时间延长,甚至可能出现震荡,致使系统的动态性能以及稳定性能降低。不稳定或者震荡的系统不仅可能影响产品的质量,更有可能引起灾难性的安全生产事故。
　　温度作为电加热炉控制系统的被控参数,温度上升过程的超调量往往是人们最为关心的因素。但是由于热交换过程与载热介质的物理特性,如容量,容积等因素密切相关,当执行器(如电热炉的加热丝)作用时,须经过一段时间才表现为输出温度的变化,导致在温度上升过程中会出现较大的超调量。然而,像电加热锅炉这种清洁高效、应用广泛的工业设备在国民生产中日益发挥着重要作用,对于这种复杂设备的控制要求也越来越高。在对这种电加热锅炉的控制方案中,通常采用位式控制或连续PID控制。对于控制精度要求不高的场合,这样的控制方案尚能满足系统的性能要求,但是对于一些控制性能要求较高的系统,传统的PID控制或者位式控制已经不能满足要求。
　　伴随着控制理论与控制科学技术的发展,实际生产中应用的控制方法先后经历了经典控制理论技术、现代控制理论技术,一直到现在不断发展、不断延伸的智能控制技术[3]。理论与实际工业应用常常是以计算机技术的发展为纽带。本论文中探求电加热锅炉这一含有大滞后环节的工业过程控制对象的控制系统设计。在理论仿真的基础上利用工业生产中广泛应用的可编程控制器(PLC)编程实现对电加热锅炉温度的控制,是理论与实际的结合,有一定的现实意义。
　　.......

以上为本篇毕业论文范文 电加热锅炉温度控制系统的设计及实现的介绍部分。

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