主汽温导前微分控制系统的仿真研究 摘要 对于大惯性和大延迟的热工对象，常规PID控制往往不能取得令人满意的效果，尤其是火电厂再热汽温这种大滞后、大惯性以及动态特性随工况参数变化的汽温被控对象，主汽温的控制成为研究大型火力发电机组不可缺少的一个项目。 锅炉过热蒸汽温度是影响锅炉生产过程安全性和经济性的重要锅炉过热蒸汽温度是影响锅炉生产过程安全性和经济性的重要参数,现代锅炉的过热器是在高温、高压的条件下工作。必须通过自动化手段加以控制，维持其出口蒸汽温度在生产允许的范围内。因此，需要采用适当的减温方式改变过热器入口的蒸汽温度。从而控制出口的过热蒸汽温度。目前大多数机组都采用二级喷水减温控制方式。 本文介绍了利用MATLAB在火电厂单元机组过热蒸汽温度导前微分控制系统中参数整定和抗扰性能分析中的应用。它具有安全、可靠等优点，为加快大型火电厂汽温自动控制系统的反应速度、提高火电厂的自动投运提供了一个很好的方法。 关键词：过热蒸汽温度；MATLAB；参数整定；抗扰性能 I Simulation Study of Superheated Steam Temperature Guidance Differential Control System in Power Plant Abstract Large delay and strong inertia for thermal object, conventional PID control often can not obtain satisfactory results, especially the thermal power plant main steam temperature of this large delay, strong inertia and dynamic changes with the working parameters of steam temperature controlled object，and the steam temperature control of large thermal power generating units to become an indispensable item. Boiler superheat steam temperature is an important parameter which influences boiler produce process safety and economic value. Sophisticated boiler super heater working on condition that high temperature and high pressure must be controlled by automatic methods, and keep the outlet steam temperature in the range of produce permitting. For this reason, we should use suitable desuperheat methods to alter the inlet steam temperature of superheater, so that control the outlet temperature of superheater. At the moment, most unit sets use jet desuperheat control. This paper presents a simulation study of a superheated steam temperature control system in thermal power plantsThe tuning of the regulaters and the disturbance reduction performance are discussed in detail. Key Words：surperheated steam temperature；MATLAB；tuning of parameters; disturbance reduction II 目录 摘要 - I Abstract - II 1 前言 . 1 1.1 主汽温控制系统研究的背景及意义 . 1 1.2大型火电机组典型的主汽温控制方案 . 1 1.3 本文的主要工作 . 2 2 PID控制器的设计原理及原则 . 3 2.1三种基本调节作用的特点 . 3 2.1.1比例控制 （简称P作用） . 3 2.1.2 积分控制 （简称I作用） . 3 2.1.3 微分控制 （简称D作用） . 4 2.2 自动调节器典型动态特性 . 5 2.2.1 比例（P）调节器 . 5 2.2.2 比例积分（PI）调节器 . 6 2.2.3 比例微分（PD）调节器 . 7 2.2.4 比例积分微分（PID）调节器 . 9 3 过热汽温控制概述 . 11 3.1 火力发电厂的生产流程 . 11 3.2 过热汽温控制的任务 . 11 3.3 过热汽温控制的难点分析 . 12 3.4 影响主蒸汽温度的因素 . 12 3.5 过热汽温被控对象的动态特性 . 13 3.5.1蒸汽流量（负荷）扰动下过热汽温对象的动态特性 . 13 3.5.2 烟气侧扰动下过热汽温的动态特性 . 13 3.5.3工质侧扰动下的过热汽温动态特性 . 15 4 过热汽温控制系统的典型方案 . 17 4.1 汽温串级控制系统及其分析整定 . 17 4.1.1汽温串级控制系统原理 . 17 4.1.2 汽温串级控制系统的内回路的分析整定 . 18 4.1.3 汽温串级控制系统的主回路的分析整定 . 19 4.2 汽温串级控制系统的工程整定方法及仿真 . 20 4.2.1 串级控制系统的工程方法 . 20 4.2.2 串级控制系统的PID整定 . 21 III 4.3 导前汽温微分信号的过热汽温自动控制系统 . 21 4.3.1导前微分控制系统的组成 . 22 4.3.2 导前微分控制系统的分析 . 22 4.4 导前微分控制系统的参数整定及仿真实验 . 22 4.4.1导前微分环节的参数整定 . 22 4.4.2调节器参数整定 . 24 4.5 系统的抗干扰性及鲁棒性分析、仿真 . 24 4.5.1 抗内扰分析 . 24 4.5.2 抗外扰分析 . 24 4.5.3 鲁棒性分析 . 25 5 总结 .