工业燃气锅炉控制系统的研究与仿真.doc

摘要：工业锅炉是现代社会工业生产中不可或缺的动力设备。作为工业生产上主要的供能装置，保持它的工况处于良好状态是一件十分必要的事情。而保证锅炉的安全稳定运行正是锅炉控制系统的主要任务，人们通过对锅炉控制系统的改善来实现工业锅炉技术上的提升以及运行上的安全的目标。

本文根据锅炉控制系统的主要控制任务，将锅炉控制分为三大模块：汽包水位控制系统，出口过热蒸汽温度控制系统，锅炉燃烧控制系统。其中，在锅炉燃烧系统中，包含有两个子系统，其一是蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统，其二是炉膛负压控制系统。本文对这三大模块的控制系统利用MATLAB仿真软件中的Simulink模块，进行了各个系统的建模及其仿真，比较各控制方案对各系统的控制效果，为锅炉控制系统的良好发展打下了基础。

关键词：燃气锅炉；MATLAB仿真；汽包水位；锅炉燃烧；过热蒸汽

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题的研究背景及意义-1

1.2 课题的研究现状-1

1.3 课题研究主要内容-2

2 锅炉系统的控制方案-3

2.1锅炉系统工艺简介-3

2.2 汽包水位控制系统-4

2.2.1 汽包水位控制的动态特性-4

2.2.2 汽包水位控制方案的确立-5

2.3锅炉燃烧控制系统-7

2.4过热蒸汽温度控制系统-9

2.4.1过热蒸汽温度的静态特性-10

2.4.2过热蒸汽温度的动态特性-10

2.4.3 过热蒸汽温度控制的控制方案-12

3仿真工具及控制策略简介-14

3.1 MATLAB及Simulink介绍-14

3.2控制策略简介-15

3.2.1 PID控制简述-15

3.2.2 模糊控制理论简介-15

4 汽包水位控制系统的仿真与运行-17

4.1 三冲量控制系统仿真-17

4.2 基于PID的控制系统仿真-18

4.3 基于模糊的控制系统仿真-21

4.4 基于模糊-PID的控制系统仿真-24

5 锅炉燃烧控制系统的仿真及运行-27

5.1蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统仿真-27

5.2 炉膛负压控制系统仿真-28

6 过热蒸汽控制系统的仿真及运行-30

总结-31

参 考 文 献-32

致 谢-33