熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)

第八章汽包鍋爐過熱蒸汽溫度自動控制系統(tǒng)8.1汽包鍋爐過熱蒸汽基本流程以某300MW汽輪發(fā)電機(jī)組的汽包鍋爐為例，其過熱蒸汽流程圖如下圖所示：過熱蒸汽流程圖熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!8.2過熱蒸汽溫度自動控制的基本任務(wù)汽包鍋爐過熱蒸汽溫度自動控制的基本任務(wù)是維持過熱器出口蒸汽溫度在允許范圍內(nèi)，并且保護(hù)過熱器，使管壁溫度不超過允許的工作溫度。過熱蒸汽溫度過高，會造成過熱器、蒸汽管道和汽輪機(jī)高壓部分的金屬損壞，因而過熱汽溫的上限一般不超過額定值5℃；過熱蒸汽溫度過低，會降低全廠的熱效率并影響汽輪機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，因而過熱汽溫的下限一般不低于額定值10℃。8.3過熱汽溫調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性汽包鍋爐過熱汽溫調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性是指各種引起過熱汽溫變化的原因與過熱汽溫變化之間的動態(tài)關(guān)系。下面重點(diǎn)分析蒸汽流量D、煙氣熱量Qy和減溫水量WB三種擾動下過熱汽溫θ

變化的動態(tài)特性：（1）蒸汽流量D擾動下過熱汽溫的動態(tài)特性熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!在蒸汽流量D產(chǎn)生階躍擾動下，過熱汽溫θ

變化的響應(yīng)曲線如下圖所示：

蒸汽流量擾動下過熱汽溫響應(yīng)曲線

蒸汽流量D擾動下，過熱汽溫調(diào)節(jié)對象動態(tài)特性的特點(diǎn)是:

有滯后、有慣性、有自平衡能力。當(dāng)鍋爐負(fù)荷增加時(shí)，通過對流式過熱器的煙氣溫度和流速都增加，因此對流式過熱器出口汽溫升高；但對于輻射式過熱器，爐膛內(nèi)煙溫升高增加的輻射傳熱量小于蒸汽流量增加所需的吸熱量，因此輻射式過熱器出口汽溫下降。熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!（3）減溫水量WB擾動下過熱汽溫的動態(tài)特性在減溫水量WB產(chǎn)生階躍擾動下，過熱汽溫θ

變化的響應(yīng)曲線如下圖所示：

減溫水量擾動下過熱汽溫響應(yīng)曲線

減溫水量WB擾動下，過熱汽溫調(diào)節(jié)對象動態(tài)特性的特點(diǎn)是:

有遲延、有慣性、有自平衡能力。由于現(xiàn)代大型鍋爐過熱器管路很長，因此減溫水量WB變化時(shí)過熱汽溫θ反應(yīng)較慢，其時(shí)間常數(shù)Tc和遲延時(shí)間τ均較大。熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!對應(yīng)的汽包鍋爐串級過熱汽溫自動控制系統(tǒng)的原理方框圖如下圖所示：串級過熱汽溫自動控制系統(tǒng)原理方框圖內(nèi)回路：導(dǎo)前區(qū)傳遞函數(shù)W1(s)、溫度變送器、副調(diào)節(jié)器WT1(s)執(zhí)行器比例系數(shù)KZ、噴水調(diào)節(jié)閥比例系數(shù)Kμ

。主回路：惰性區(qū)傳遞函數(shù)W2(s)、溫度變送器、主調(diào)節(jié)器WT2(s)內(nèi)回路。系統(tǒng)的組成：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!根據(jù)以上階躍響應(yīng)曲線，由單回路控制系統(tǒng)的整定方法，可以得到比例調(diào)節(jié)器等效比例帶的計(jì)算公式：(P175表6-6)熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!則主回路廣義調(diào)節(jié)器的等效比例帶為：忽略導(dǎo)前區(qū)的慣性和遲延，則簡化后導(dǎo)前區(qū)傳遞函數(shù)為：此時(shí)主回路原理方框圖可以簡化為：上圖中對應(yīng)的主回路廣義調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!8.5串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

從總體上看，串級控制系統(tǒng)仍然是一個(gè)定值控制系統(tǒng)，主參數(shù)在干擾作用下的控制過程與單回路控制系統(tǒng)的過程具有相同的指標(biāo)和形式，但與單回路控制系統(tǒng)比較，串級控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1、串級系統(tǒng)具有很強(qiáng)的克服內(nèi)擾的能力：我們可以把串級控制系統(tǒng)用方框圖表示成一般的形式，如圖所示。WT1(S)WT2(S)WZ(S)Wf(S)WD2(S)WD1(S)Wm1(S)Wm2(S)--X1X2Z2Y2Y1圖串級控制系統(tǒng)原理方框圖圖中Z2是進(jìn)入副環(huán)的擾動，從副回路看，傳遞函數(shù)為：這里要注意的是擾動Z2除了能直接影響副參數(shù)以外，又通過WD1影響主參數(shù)。(8-1)5-2熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!一般有：所以可得出如下結(jié)論：系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)越大，穩(wěn)態(tài)誤差越小，克服干擾的能力也就越強(qiáng)，副調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)整定的越大，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)越顯著。

2、串級控制系統(tǒng)可以減小副回路的時(shí)間常數(shù)，改善對象動態(tài)特性，提高系統(tǒng)的工作頻率。設(shè)對象是慣性環(huán)節(jié)，其它均為比例環(huán)節(jié)，即：（8-4）由圖5-3得：（8-5）則有：令：則：5-2熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!化成二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式：，由式8-7可得：則：利用同樣的方法可以求得單回路控制系統(tǒng)的工作頻率：假定串級控制和單回路控制以同樣的衰減率工作，即令：顯然：由此可見，串級控制系統(tǒng)由于改善了對象的特征，從而使整個(gè)系統(tǒng)的工作頻率比單回路系統(tǒng)的工作頻率有所提高，且副控制器的放大倍數(shù)KT

2越大，工作頻率越高。（8-8）5-2熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!則有：假定Z2是一個(gè)單位階躍擾動，系統(tǒng)輸出量的穩(wěn)態(tài)值大小就能體現(xiàn)出穩(wěn)差偏差的大小。為便于計(jì)算，設(shè)

均是比例增益為1的慣性環(huán)節(jié)，有：代入各環(huán)節(jié)的值，最后結(jié)果為：若采用單回路控制，在同樣條件下采用同樣的方法，可以得到它的穩(wěn)態(tài)輸出為：因此，y1(∞)＜y’1(∞)，也就是說，串級系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差比單回路系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差要小得多，其原因在于前者具有一定的自適應(yīng)能力。5-2熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!根據(jù)以下公式計(jì)算主調(diào)節(jié)器的各參數(shù)值：調(diào)整好主、副調(diào)節(jié)器參數(shù)，將控制系統(tǒng)投入運(yùn)行，觀察調(diào)節(jié)過程，適當(dāng)修正調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)。8.7采用導(dǎo)前汽溫微分信號的過熱汽溫自動控制系統(tǒng)采用導(dǎo)前汽溫微分信號的過熱汽溫自動控制系統(tǒng)的原理方框圖如下圖所示：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!根據(jù)上圖，等效被控對象的傳遞函數(shù)為：此時(shí)調(diào)節(jié)器WT(s)

的參數(shù)可以根據(jù)等效被控對象的動態(tài)特性W等(s)按單回路控制系統(tǒng)整定，微分器WD(s)參數(shù)的整定在于形成一個(gè)動態(tài)特性較好的等效被控對象。（2）采用導(dǎo)前微分信號相當(dāng)于串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的變形采用導(dǎo)前微分信號的過熱汽溫自動控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)后等效方框圖如下圖所示：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!

等效主調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)：因此等效主調(diào)節(jié)器也近似為比例積分調(diào)節(jié)器。8.8導(dǎo)前微分過熱汽溫自動控制系統(tǒng)的參數(shù)整定（一）按補(bǔ)償法進(jìn)行整定根據(jù)以上分析，采用導(dǎo)前汽溫微分信號的過熱汽溫自動控制系統(tǒng)可以按以下兩種方法進(jìn)行整定。

補(bǔ)償法整定的原則為：整定微分器WD(s)的參數(shù)以形成一個(gè)等效對象，使其在動態(tài)時(shí)近似為導(dǎo)前區(qū)的動態(tài)特性，在靜態(tài)時(shí)近似為主汽溫的動態(tài)特性。調(diào)節(jié)器WT(s)的參數(shù)則按等效對象的特性采用單回路控制系統(tǒng)的整定方法進(jìn)行整定。熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!

調(diào)節(jié)對象：

導(dǎo)前區(qū)：調(diào)節(jié)對象惰性區(qū)的傳遞函數(shù)可以根據(jù)以上兩個(gè)傳遞函數(shù)得出：

惰性區(qū)：式中：ρ2——對象惰性區(qū)自平衡系數(shù)。將微分器傳遞函數(shù)和調(diào)節(jié)對象惰性區(qū)的傳遞函數(shù)分別代入式（12－1）可得：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!對比以上兩式中同階項(xiàng)系數(shù)可得：

s項(xiàng)系數(shù)為：

s2項(xiàng)系數(shù)為：因此可得微分器WD(s)的參數(shù)KD和TD分別為：根據(jù)前面圖中所示等效對象階躍響應(yīng)曲線中各特性參數(shù)，可得與其配合的廣義調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算公式為：

當(dāng)時(shí)：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!

等效主調(diào)節(jié)器：當(dāng)?shù)刃榇壵{(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行整定時(shí)，等效調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)分別為：

等效副調(diào)節(jié)器：

δ/KD相當(dāng)于等效副調(diào)節(jié)器的比例帶，增加KD將使內(nèi)回路調(diào)節(jié)過程的衰減率降低，調(diào)節(jié)速度加快。Ti

相當(dāng)于等效副調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間，對內(nèi)回路的影響與一般單回路控制系統(tǒng)相同。

KD

相當(dāng)于等效主調(diào)節(jié)器的比例帶，增加KD

將使外回路調(diào)節(jié)過程的衰減率和穩(wěn)定性提高，但使主汽溫的調(diào)節(jié)速度下降，動態(tài)偏差增加。TD相當(dāng)于等效主調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間，增加會提高外回路的衰減率，延長主汽溫的調(diào)節(jié)過程。熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!過熱蒸汽和再熱蒸汽汽溫特性的比較1－過熱蒸汽；2－再熱蒸汽熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!8.10.3采用煙氣再循環(huán)的再熱蒸汽溫度自動控制系統(tǒng)煙氣再循環(huán)法是利用煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)，將部分煙氣從省煤器后抽出送入爐膛，低溫?zé)煔饪山档蜖t膛溫度，以減少爐膛的輻射傳熱，從而提高爐膛出口煙氣的溫度和流速，使再熱器的對流傳熱加強(qiáng)，達(dá)到調(diào)溫的目的。其系統(tǒng)流程圖以及再循環(huán)煙氣對鍋爐其它運(yùn)行參數(shù)的影響如下圖所示：

熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!8.10.4采用擺動燃燒器的再熱蒸汽溫度自動控制系統(tǒng)采用擺動燃燒器的再熱蒸汽溫度自動控制系統(tǒng)通過改變?nèi)紵鲀A角來改變爐膛火焰中心位置和爐膛出口煙氣溫度，使煙道中各受熱面的吸熱比例發(fā)生變化，從而達(dá)到調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度的目的。燃燒器傾角對爐膛出口煙溫的影響如下圖所示：

熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!（2）煙氣熱量Qy擾動下過熱汽溫的動態(tài)特性在煙氣熱量Qy產(chǎn)生階躍擾動下，過熱汽溫θ

變化的響應(yīng)曲線如下圖所示：

煙氣熱量擾動下過熱汽溫響應(yīng)曲線

煙氣熱量Qy擾動下，過熱汽溫調(diào)節(jié)對象動態(tài)特性的特點(diǎn)是:

有遲延、有慣性、有自平衡能力。由于煙氣熱量變化時(shí)，沿過熱器長度使煙氣和過熱蒸汽之間的傳熱量同時(shí)變化，因此過熱汽溫θ反應(yīng)較快，其時(shí)間常數(shù)Tc和遲延時(shí)間τ均較小。熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!8.4串級過熱汽溫自動控制系統(tǒng)的分析整定串級過熱汽溫自動控制系統(tǒng)以過熱汽溫θ2為被調(diào)量，根據(jù)噴水減溫器出口溫度θ1調(diào)節(jié)減溫水量，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：串級過熱汽溫自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖主調(diào)節(jié)器:維持過熱汽溫θ2等于其給定值。副調(diào)節(jié)器:根據(jù)θ1和主調(diào)節(jié)器PI2輸出信號的變化調(diào)節(jié)減溫水量。

噴水減溫器出口溫度θ1可以快速反應(yīng)對過熱汽溫的擾動，只要θ1變化，就可以通過副調(diào)節(jié)器PI1調(diào)節(jié)減溫水量，維持θ1在一定范圍以內(nèi)，從而使過熱汽溫θ2基本不變，提高控制品質(zhì)。熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!（1）內(nèi)回路的分析整定內(nèi)回路原理方框圖對于內(nèi)回路可以看作由被控對象和廣義調(diào)節(jié)器組成的單回路控制系統(tǒng)進(jìn)行整定，廣義調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為：因此廣義調(diào)節(jié)器是一個(gè)比例作用調(diào)節(jié)器，其等效比例帶為：通過減溫水量WB的階躍擾動試驗(yàn)，可以得到導(dǎo)前區(qū)汽溫θ1的階躍響應(yīng)曲線如下圖所示：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!因此副調(diào)節(jié)器WT1(s)的比例帶為：（2）主回路的分析整定主回路原理方框圖如果主調(diào)節(jié)器為PID調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!此時(shí)主回路廣義調(diào)節(jié)器中各參數(shù)可以通過試驗(yàn)得到的等效被控對象W0(s)的輸出端過熱汽溫θ2在減溫水量WB擾動下的階躍響應(yīng)曲線，按單回路控制系統(tǒng)整定方法進(jìn)行計(jì)算：(P175表6-6)因此主調(diào)節(jié)器WT2(s)的各參數(shù)為：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!輸出對于擾動Z2的傳遞函數(shù)：輸出對輸入x1的傳遞函數(shù)：(8-2)(8-3)對于一個(gè)定值系統(tǒng)，擾動造成的影響應(yīng)該越小越好，而定值部分應(yīng)盡量保持恒定，因此，式8-2越接近于0，式8-3越接近于1（令Wm1＝1），則控制系統(tǒng)性能越好。也即用以表征克服干擾能力的式子：的值越大越好?，F(xiàn)有即為兩個(gè)調(diào)節(jié)器的乘積。如果則：若采用單回路控制系統(tǒng)則其表征克服干擾能力的式子：5-2熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!WT1(S)WT2(S)WZ(S)Wf(S)W‘D2(S)WD1(S)Wm1(S)-X1Z2Y2由此看出，Tb2＜T2，也即內(nèi)回路閉環(huán)傳遞函數(shù)的時(shí)間常數(shù)小于不加控制前的傳遞函數(shù)中的時(shí)間常數(shù)。從而改善了動態(tài)特性。原因在于原來的被控對象是WD2與WD1串聯(lián)，加上副調(diào)節(jié)器后變成Wb2與Wd1串聯(lián)，總的慣性時(shí)間減小了。由于系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)變小了，它的工作頻率將有所提高，證明如下：Y2圖5-4串級控制系統(tǒng)簡化方框圖從圖5-4簡化的方框圖可得系統(tǒng)特征方程式：(8-6)將式8-1代入式8-6并化簡得：將式8-4代入上式并化簡得：(8-7)5-2熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!這一特點(diǎn)還說明即使在外擾作用下，由于副回路減小了對象的時(shí)間常數(shù)，使整個(gè)系統(tǒng)的工作頻率得以提高，因此仍能改善整個(gè)系統(tǒng)過度過程的品質(zhì)。3、串級控制系統(tǒng)具有一定的自適應(yīng)能力：

串級控制系統(tǒng)主回路是一個(gè)定值系統(tǒng)，其副回路是一個(gè)隨動系統(tǒng)，它的定值是主調(diào)節(jié)器的輸出，是一個(gè)變化量，主調(diào)節(jié)器按照被控對象的特性和擾動變化的情況，不斷地糾正著副調(diào)節(jié)器的給定值，副調(diào)節(jié)器使系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)縮短，能很快克服擾動，改善動態(tài)特性，這就是一種自適應(yīng)能力，而采用單回路控制系統(tǒng)就沒有這種隨動控制系統(tǒng)的作用。這種自適應(yīng)能力可以從系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差上看出來。圖5為一個(gè)串級控制系統(tǒng)，主、副調(diào)節(jié)器若都用P調(diào)節(jié)，由控制理論，系統(tǒng)輸出量的穩(wěn)態(tài)偏差計(jì)算如下：KT2WD2(S)WD1(S)KT1Y2Y1Z2X1--圖5串級控制的特殊形式把副回路看成是一個(gè)動態(tài)環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)的輸出為：令5-2熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!8.6串級過熱汽溫自動控制系統(tǒng)的試驗(yàn)整定試驗(yàn)整定方法不需要測試被控對象的階躍響應(yīng)曲線，將控制系統(tǒng)投入閉環(huán)后，用臨界比例帶法便可確定調(diào)節(jié)器的各參數(shù)，主要步驟如下：（1）副調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定

將主回路斷開,內(nèi)回路投入閉環(huán)，主調(diào)節(jié)器的參數(shù)分別設(shè)置為

δ2＝100％，Ti＝∞，Td＝0，副調(diào)節(jié)器比例帶δ1取一較大值。

改變副調(diào)節(jié)器的比例帶δ1

，使內(nèi)回路產(chǎn)生等幅振蕩,記下此時(shí)的比例帶。副調(diào)節(jié)器的比例帶。（2）主調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定副調(diào)節(jié)器的比例帶δ1設(shè)置于整定值。主調(diào)節(jié)器的參數(shù)分別設(shè)置為δ2＝100％，Ti＝∞，Td＝0。將主回路與內(nèi)回路同時(shí)投入閉環(huán)，逐漸減小主調(diào)節(jié)器的比例帶

δ2，使主回路產(chǎn)生等幅振蕩,記下此時(shí)的比例帶和調(diào)節(jié)過程的周期Ts

。熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!內(nèi)回路：導(dǎo)前區(qū)傳遞函數(shù)W1(s)、溫度變送器、微分器WD(s)執(zhí)行器比例系數(shù)KZ、噴水調(diào)節(jié)閥比例系數(shù)Kμ

。主回路：惰性區(qū)傳遞函數(shù)W2(s)、溫度變送器、調(diào)節(jié)器WT(s)內(nèi)回路。系統(tǒng)的組成：系統(tǒng)的特點(diǎn)：（1）加入微分信號，改善了被控對象的動態(tài)特性在過熱汽溫自動控制系統(tǒng)中加入汽溫微分信號后，仍可以視為單回路控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，但會改變過熱汽溫被控對象的動態(tài)特性，其原理方框圖如下圖所示：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!在采用導(dǎo)前汽溫微分信號的過熱汽溫自動控制系統(tǒng)中，微分器和調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)一般取如下形式：

等效副調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)：一般TD遠(yuǎn)大于Ti(TDs>>1)

，因此等效副調(diào)節(jié)器可以近似簡化為比例積分調(diào)節(jié)器：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!等效對象的階躍響應(yīng)曲線如左圖所示，其傳遞函數(shù)為：式中：ρ1——導(dǎo)前區(qū)自平衡系數(shù)；

ρ0——調(diào)節(jié)對象自平衡數(shù)。根據(jù)上式微分器WD(s)應(yīng)為：根據(jù)左圖中在減溫水量擾動下調(diào)節(jié)對象及其導(dǎo)前區(qū)對象的階躍響應(yīng)曲線，可得它們的傳遞函數(shù)分別為：（12－1）熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!

如果惰性區(qū)是一階環(huán)節(jié)（即n2＝1），則可以得到微分器WD(s)的參數(shù)KD和TD分別為：

如果惰性區(qū)的傳遞函數(shù)高于一階（一般n2＝3～4），而實(shí)際微分器WD(s)為一階，此時(shí)只能實(shí)現(xiàn)近似補(bǔ)償。將式（12－2）等號兩邊分別展開可得：（12－2）熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!

當(dāng)時(shí)：

考慮到溫度變送器、執(zhí)行器比例系數(shù)KZ、噴水調(diào)節(jié)閥比例系數(shù)Kμ，則調(diào)節(jié)器WT(s)的參數(shù)計(jì)算公式為：（二）按等效為串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行整定采用導(dǎo)前汽溫微分信號的過熱汽溫自動控制系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器和微分器的傳遞函數(shù)分別為：熱工控制系統(tǒng)第八章汽溫控制系統(tǒng)共43頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!

此時(shí)可以根據(jù)對象導(dǎo)前區(qū)動態(tài)特性和主汽溫動態(tài)特性，按照串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定方法，分別求得等效副調(diào)節(jié)器和等效主調(diào)節(jié)器的各個(gè)參數(shù)。（三）利用補(bǔ)償法整定原則進(jìn)行試驗(yàn)整定在現(xiàn)場利用補(bǔ)償法整定原則進(jìn)行試驗(yàn)整定時(shí)，不需要測定汽溫調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性，主要步驟如下：

將調(diào)節(jié)器的輸出與執(zhí)行器斷開，使調(diào)節(jié)器的比例帶δ＝100％，積分時(shí)間Ti＝∞。調(diào)節(jié)微分器的參數(shù)KD

和TD，使調(diào)節(jié)器輸出的階躍響應(yīng)曲線接近平滑的單調(diào)曲線。根據(jù)階躍響應(yīng)曲線，按照單回路控制系統(tǒng)的整定方法計(jì)算出調(diào)節(jié)器的參數(shù)δ

和Ti。8.9過熱蒸汽溫度自動控制系統(tǒng)實(shí)例以某