摘要
本文是针对锅炉蒸汽温度控制系统进行的分析和设计，而对锅炉蒸汽的良好控制是保证系统输出蒸汽温度稳定的前提，只有当串级控制系统选用PID控制器时，其系能才优于导前微分控制系统，所以本次设计的内容是导前微分系统的研究和设计。火电厂锅炉过热汽温控制系统是火电厂热工控制的主要组成部分,过热器的主要任务是保证锅炉所产生的蒸汽维持在一定温度范围之内，同时在锅炉允许的负荷波动变化范围内以及工况变化时保持过热蒸汽温度正常，其波动保持在规定范围以内。
对于过热蒸汽温的控制通常采用传统的PID控制如串级控制和导前微分控制，这两种控制方法对于具有非线性、大滞后、大惯性和不确定性的汽温对象，都能得到令人满意的控制效果。主要考虑的部分是锅炉温度蒸汽控制系统设计，蒸汽过热系统包括一级过热器、减温器、二级过热器，锅炉气温控制系统主要包括过热器和再热蒸汽温度的调节。主要蒸汽温度与再热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行是非常重要的。
本文设计了火力发电厂单元机组过热汽温的控制系统。通过介绍过热器的工作原理和结构特点，然后分析影响过热汽温的各种因素，最后本人应用的是导前微分控制等效为串级控制系统进行的参数整定和仿真。仿真结果表明：统具有很强的抗干扰能力，当有扰动进入系统中时，系统能够快速的做出反应，消除干扰，保证系统的主蒸汽温度稳定，使得系统安全、高效。
关键词：过热汽温；串级控制；导前微分控制；PID控制
ABSTRACT
...
Key words: the superheated steam temperature; Cascade control; Lead differential control; PID control
目录
第一章 前言7
1.1选题的意义7
1.2 毕业设计的任务分析7
1.2.1 毕业设计的要求7
1.2.2 主要技术指标8
第二章 概述9
2.1过程控制9
2.2 MATLAB软件11
2.3锅炉温度控制技术国内外现状分析12
2.3.1研究背景12
2.3.2 定值开关温度控制法12
2.4 PID线性温度控制法13
2.5 智能温度控制法14
2.6 国内外实例15
第三章 汽包锅炉蒸汽温度控制系统方案17
3.1 过热气温的调节方法17
3.2过热汽温控制的难点及设计原则17
3.3 导前微分控制系统18
3.4串级控制系统的特点19
3.5过热气温控制系统方案基本方案20
第四章 PID控制器原理21
4.1 PID控制器简介21
4.1.1比例（P）调节21
4.1.2积分（I）调节21
4.1.3 微分（D）调节21
4.2 PID控制系统22
4.3 PID控制参数的整定及方法23
4.4 PID控制参数整定方法23
第五章 系统建模27
5.1 被控对象建模27
5.2执行器的选择 28
5.3控制仪表的选择 29
5.3.1温度变送器的选择 29
5.3.2温度传感器的选择 29
5.4 主、副控制器控制规律的选择 29
5.4.1 控制器正反作用的选择31
5.4.2 导前微分控制系统的分析32
5.5 导前微分控制系统的参数整定34
5.6 两种汽温自动控制系统的比较37
5.7系统控制参数的确定38
5.7.1主变量的选择 38
5.7.2副变量的选择 38
5.7.3操纵变量的选择 38
第六章 控制器的设计及仿真39
6.1 设计控制系统框图39
6.2 Simulink控制系统仿真40
6.2.1 等效为串级控制系统40
6.2.2主调节器参数调整后的Simulink图和仿真图41
6.3主调节器加扰动的Simulink图和仿真图42
第七章 结论44
致 谢46
参考文献47
毕业设计小结49
