过程控制工程课程设计

过程控制工程

课程设计任务书

设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10

姓名：毛磊

班级：自动化0201

学号：05号

南京工业大学自动化学院

2006年3月

1.课程设计内容：

学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。

1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设

计题目，每1-3人/组；

2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图；

3)绘制控制系统原有的控制回路；

4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软

件，对控制系统进行组态；

5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态；

6)调节控制参数，使性能指标达到要求；

7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计

思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出

说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训，

总结收获。

2. 进度安排（时间3周）

1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的

控制回路；

2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利

用组态软件，对控制系统进行组态；

3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态；

调节控制参数，使性能指标达到要求；

4)第3周(4) 书写课程设计说明书

5)第3周(5) 演示、答辩

过程控制工程

课程设计报告书

课程设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10

姓名：毛磊

班级：自动化0201

学号：05号

南京工业大学自动化学院

2006年3月

四、课程设计内容

（包括：现场的实际过程控制策略、以及相应的组态软件介绍，针对具体被控对象，设计4-5个简单回路和至少包含一个复杂控制系统的控制策略，并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果，写出设计说明书。设计说明书包括：设计思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等步骤做出说明，并对所完成的设计做出评价，总结整个设计工作中经验教训和收获。）

过程控制工程课程设计报告书

“过程控制工程课程设计”是“过程控制”课程的一个重要组成部分，通过对扬子石化实际丁二烯车间生产流程的认识、控制方案的选择以及现场工程图纸的绘制等基础设计的学习，培养了自己理论与实践相结合能力、工程设计能力和创新能力。

过程控制系统设计是为实现生产过程自动化，应用图纸资料和文字资料来表达设计思想和工程实现方法。设计大致可以分为两个阶段：设计前期工作和设计工作。在设计前期工作中，要查阅一些现场生产技术资料，这主要以我们在扬子石化生产实习时所搜集的一些资料为主，同时还要根据具体情况确定自己想要实现的自动控制范围，进而再对被控对象动态特性进行分析，确定控制系统的被调量和调节量，确定控制质量指标和报警设限，最后根据对现场安全等方面因素的考虑，提出仪表选型原则，包括现场测量、检测变送、调节以及执行仪表的选型。在第二阶段也就是设计工作中，要根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，完成控制系统原理图，根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，利用组态软件（力控软件、MCGS组态软件等）完成控制系统工艺流程图，然后根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表型号，再对所设计的系统进行仿真试验，并进行PID调节器参数整定，调试出比较理想的过程控制实时曲线图。

一、丁二烯车间DA-107的现场实际过程控制策略

DA-107是第二精馏塔，它的作用是脱除第一精馏塔塔釜液中的高沸物，例

如顺丁烯

-2、丁二烯

-1，2

、乙基乙炔和碳五等等，该塔一共有85块塔板，其中第

30块塔板为进料塔板。DA-106釜液去DA-107的流量由LICA-119控制，产品丁二烯在丁二烯产品冷却器冷至40℃以下，并送入丁二烯产品检验槽，EA-129出口管线及DA-107塔顶馏出管线分别连续地加入TBC。DA-107的塔顶操作压力为0.43±0.03MPaG，该压力是由PICA-120调节EA-118冷却水流量来控制。在回流方面，工艺设计的回流量为28.08t/h；实际操作的回流量=采出量×（4.0～5.0）。釜液流量的设计值为230kg/h，此值随DA-107进料中高沸物如顺丁烯

-2

、丁二烯

-1，2、乙基乙炔和碳五的含量而变化，丁二烯

-1，3

维持在0.15kg/kg以下，釜液中

丁二烯

-1，2的含量可以有一定压力下的釜温来估算。当产品丁二烯

-1，3

中杂质顺丁

烯

-2

含量超过允许限度时，不管需要的回流量供给多少，也要增大塔釜液的排放。DA-107的釜温设计值为62.5℃，实际操作温度为52-66℃，而该温度随塔釜组分和操作压力而变化，原料中高沸物含量增加，则釜温会略有上升。再沸器EA-119和EA-120系立式热虹吸型再沸器，分别以循环正气冷凝液、循环热溶剂作热源，通过LICA-122调节蒸气冷凝液的流量来控制DA-107塔釜液位。产品丁

二烯中丁二烯

-1，3的纯度应维持在0.98kg/kg以上，产品丁二烯中丁二烯

-1，3

和顺

丁烯

-2

含量通过取样分析检测，产品丁二烯中杂质如羟基化合物、二聚物、过氧化物等也通过取样分析检验。来自各再沸器和热交换器的所有蒸汽冷凝液（STC）全部送入蒸汽冷凝液罐（FA-113）。而FA-113中的STC则由蒸汽冷凝液泵（GA-118A/B）送入EA-119（第二精馏塔蒸汽冷凝再沸器），向再沸器提供热量。再沸器出口（EEA-119）的大部分STC送入EA-105（第一汽提塔冷凝器）；一部分经二甲胺萃取塔水进料泵（GA-130A/B）升压后送入DA-109作为二甲胺萃取剂用；一小部分STC送出界区，其流量由LICA-121控制，在EA-105中，STC被第一汽提塔馏出气的潜热和显热加热，然后返回FA-113。

二、力控2.6版组态软件简介

在此次课程设计的第二阶段设计工作中，要根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，完成控制系统原理图，并利用组态软件完成简单的控制系统工艺流程图，我选择使用的是力控2.6版组态软件。力控2.6版是一个面向方案的HMI/SCADA平台软件。它基于流行的32位Windows平台，丰富的I/O驱动能够连接到各种现场设备。分布式实时数据库系统，可提供访问工厂和企业系统数据的一个公共入口。内置TCP/IP协议的网络服务程序可以使用户充分利用Intranet或Internet的网络资源。重新设计的实时数据库管理器，全屏浏览编辑，组态过程更加方便、灵活、高效。新增内置数据表，具备标准关系数据库所具有的基本特征和功能，免去在向管理信息系统延伸时必须捆绑各种关系数据库所带来的烦恼。最值得一提的是其中的控制策略生成器，力控的新一代产品--控制策略生成器（Strategy Builder）是优异的自动化控制解决方案。与传统的DCS、PLC控制系统相比，它充分体现了控制功能丰富、系统组建灵活、扩展方便的特点。力控控制策略生成器是一个既可以运行在Windows98/2000/NT环境，

又可以运行于Windows CE、DOS等嵌入式环境的控制功能软件模块。它采用功能框图的方式为用户提供组态界面，具备与实时数据库、图形界面系统通讯的功能。在力控的控制策略生成器中，一个应用程序中可以有很多控制策略，但只能有一个主策略。主策略首先被执行，主策略可以调用其他策略。策略嵌套最多为4级，即0~3级，在这4级中，0级最高，3级最低。高级策略可以调用低级策略，而低级策略不可以调用高级策略。除3级最多可以有127个策略外，其他3个级别分别最多可以有255个策略。控制策略由一些基本功能块组成，一个功能块代表一种操作、算法或变量。功能块是策略的基本执行元素，类似一个集成电路块，有若干个输入和输出，每一个输入和输出管脚都有唯一的名称。力控的控制策略是在控制策略生成器中编辑生成的，在控制策略存盘时自动对策略进行编译，同时检查语法错误，编译也可以手动进行。控制策略生成器采用符合IEC1131-3标准的图形化编程方式，其基本功能块分为5类：变量功能块、数学运算功能块、程序控制功能块、逻辑功能块和控制算法功能块。变量功能块用来为其他功能块提供初始操作数、最终运算结果的变量连接。在每一个变量功能块的属性框中都可以选择变量数据源/目的名称及其参数名称。共有常数、输入变量、输出变量、系统变量、全局输入变量和全局输出变量等6个变量功能块。数学运算功能块可完成变量的计算处理。共有加法、减法、乘法、除法、乘方、取余、绝对值、正弦、余弦、正切、反正弦、反余弦、反正切、自然底幂数、平方根、常用对数、自然对数和取整等18个数学运算功能块。逻辑功能块根据所选的算法执行逻辑功能，每个逻辑块最多有4个输入，并产生单一布尔输出。功能块可以要求实型输入或布尔型输入。实型输入可以是外部输入、内部输入和逻辑模块的输出。共有与、或、异或、非、与非、或非、2个输入ON限定或门、3个输入ON限定或门、3个变量一致性检查、选择开关、定长脉冲、最大时限脉冲、最小时限脉冲、延时、开延时、关延时、看门狗、RS触发器、变化检测、带死区的等于比较、带死区的不等于比较、带死区的大于比较、带死区的大于等于比较、带死区的小于比较、带死区的小于等于比较、选通器等26个逻辑功能块。程序控制功能块用于不同控制策略之间的嵌套。共有跳转、调用子策略、返回和注释等4个功能块。控制算法功能块主要用于完成各种模拟型的控制策略。共有纯滞后补偿、滤波器、一阶传递函数、模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出、计时器、计

数器、PID控制器、线性变换、开关控制器51、开关控制器13、三者取中、限值器、累计器、比例器、温压补偿、高低选和平均、通用线性化、比值控制器、斜坡控制器、数字组合点、计算器、条件动作表、加权平均等近30个功能块。同时提供开放的算法接口，可以嵌入用户自己的控制程序。另外，控制策略生成器与力控的其它程序组件可以无缝连接。丰富的I/O设备驱动支持，能够连接到各种现场设备。增强的I/O框架，增加了I/O冗余，更好的开放性和灵活性；同时提供开放式的I/O开发SDK及源码。力控2.6版组态软件还全面支持OLE、ActiveX、DDE,完整的OPC Client，标准的SQL/ODBC API接口；精确的内部时钟系统，调度周期可精确至1毫秒；更快的网络通信速度，以满足构建大型、复杂SCADA系统的需求。力控提供多种通信方法，除TCP/IP网络通信组件外，使用力控远程拨号通信组件，可以实现对远程现场生产过程的实时监控。

三、PID控制策略、设计思想、方案确定及原理分析

在做到选择被控对象模型，利用组态软件，对控制系统进行组态同时改进原有的控制回路并再次进行组态的时候，我的设计思想主要是采用PID控制策略。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制。PID控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或者得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。PID控制，实际中多采用的有P、PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。比例（P）控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系，但是当仅有比例控制时系统输出存在系统稳态误差，不能满足工业生产要求。在积分（I）控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则这个控制系统是有稳态误差的。为了消除这个存在的稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积

分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。在微分（D）控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分也就是与误差的变化率成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳，其原因是由于存在有较大惯性环节或有滞后环节，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。在这次课程设计调试中，我采用的是临界比例法，首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作，然后仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期，最后在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数，使得系统输出值非周期的趋于设定值，并且系统的超调量、上升时间、稳态误差等性能指标均在允许范围内。

四、针对具体被控对象，设计简单回路和复杂控制系统的控制策略分析

针对具体被控对象的具体分析后，我利用组态软件进行动态仿真设计设计了几个简单回路和一个串级控制系统的控制策略，后经调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果，包括FA-113的液位PID控制、EA-120的温度PID控制、FA-116的液位比值控制、EA-118的出口流量对DA-107塔顶压力的PID控制和FA-116流向塔釜DA-107的压力流量串级控制。在FA-113的液位PID控制中，操纵变量选择从EA-105流入FA-113液体的流量，被控变量则是FA-113里的液位，从安全因素考虑，控制阀选择气关型（K

V

＜0），当操纵变量增加时被控变量

随之增加（K

P ＞0），因而K

C

＜0，控制器为正作用。就EA-120的温度PID控制而

言，操纵变量选择流出EA-120的液体流量，被控变量是EA-120的罐内温度，出于安全考虑，控制阀选择气开型（K

V

＞0），当操纵变量增加时被控变量随之降低

（K

P ＜0），因而K

C

＜0，控制器为正作用。在EA-118的出口流量对DA-107塔顶

压力的PID控制中，操作变量选择EA-118的出口流量，被控变量是DA-107的塔顶压力，从控制自身和安全因素考虑，控制阀选择气开型（K

V

＞0），当操纵变量

增加时被控变量随之降低（K

P ＜0），因而K

C

＜0，控制器为正作用。在FA-116流

向塔釜DA-107的压力流量串级控制中，主被控变量是DA-107的塔釜内压力，副

被控变量是FB-2001流向DA-107塔釜的流量，控制阀选择气关型（K

V

＜0），阀

门打开，FB-2001流向DA-107塔釜的流量增加（K

P2

＞0），副控制器选择正作用

K

C2

＜0，当FB-2001流向DA-107塔釜的流量增加时，DA-107的塔釜内压力增大

（K

P1＞0），因而K

C1

＞0主控制器选择反作用。

五、元器件选择（仪表选型）

六、设计评价，总结整个设计工作中经验教训和收获

这次课程设计只有短短的三周时间，自己设计的一些控制策略要求得到了较为理想的结果。同时给我带来的影响确是很大的，理论知识、下厂实习、课程设计这三者有机的结合起来是我看到了自己的不足，但也给了我前进的动力，自己开始明确了一些前进的方向，仅靠书本上的知识是站不住的，因为现实总是在变化，需要自己有一些创新的勇气与能力，才能真正做到活学活用，不足是我看到了想要做好课程设计乃至毕业设计需要多方面的能力，这并不局限于本专业知识，掌握计算机某些软件的应用也很重要，这次过程控制工程课程设计使我获益匪浅，我会沿着专业方向继续努力。

过程控制工程课程设计附图：

控制策略：

机电控制系统课程设计

JIANG SU UNIVERSITY 机电系统综合课程设计 ——模块化生产教学系统的PLC控制系统设计 学院：机械学院 班级：机械 (卓越14002) 姓名：张文飞 学号： 3140301171 指导教师：毛卫平 2017年 6月

目录 一： MPS系统的第4站PLC控制设计 (3) 1.1第四站组成及结构 (3) 1.2 气动回路图 (3) 1.3 PLC的I/O分配表，I/O接线图（1、3、6站电气线路图） (4) 1.4 顺序流程图&梯形图 (5) 1.5 触摸屏控制画面及说明，控制、信息软元件地址表 (10) 1.6 组态王控制画面及说明 (13) 二： MPS系统的两站联网PLC控制设计 (14) 2.1 PLC和PLC之间联网通信的顺序流程图（两站）&从站梯形图 (14) 2.2 通讯软元件地址表 (14) 三：调试过程中遇到的问题及解决方法 (18) 四：设计的收获和体会 (19) 五：参考文献 (20)

一：MPS系统的第4站PLC控制设计 1.1第四站组成及结构： 由吸盘机械手、上下摆臂部件、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成选择要安装工件的料仓，将工件从料仓中推出，将工件安装到位。 1．吸盘机械手臂机构：机械手臂、皮带传动结构真空吸嘴组成。由上下摆臂装置带动其旋转完成吸取小工件到放小工件完成组装流程的过程。 2．上下摆臂结构：由摆臂缸（直线缸）摆臂机械装置组成。将气缸直线运动转化为手臂旋转运动。带动手臂完成组装流程。 3．仓料换位机构：由机构端头换仓缸带动仓位装置实现换位（蓝、黑工件切换）。 4．推料机构：由推料缸与机械部件载料平台组成。在手臂离开时将工件推出完成上料。 5．真空发生器：当手臂在工件上方时，真空发生器通气吸盘吸气。 5．I/O接口板：将桌面上的输入与输出信号通过电缆C1与PLC的I/O相连。 6．控制面板：完成设备启动上电等操作。（具体在按钮上有标签说明）。

过程控制工程课程设计

过程控制工程 课程设计任务书 设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊 班级：自动化0201 学号：05号 南京工业大学自动化学院 2006年3月

1.课程设计内容： 学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设 计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软 件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计 思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出 说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训， 总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的 控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利 用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩

水污染控制工程课程设计

城市污水处理厂工艺设计 专业：环境工程 班级：环工1621 姓名：张高林 学号：201650408108 指导教师：鲍锦磊

日期：2017-1-1 目录 第1章绪论 (1) 1.1 设计基本资料 (1) 1.1.1 设计人口 (1) 1.1.2 工业废水 (1) 1.1.3 气象条件 (1) 1.2 污水水质、水量及变化特点 (2) 1.2.1 污水性质 (2) 1.2.2 纳污河流 (2) 1.3 处理后的出水水质目标 (2) 1.4有关设计依据 (2) 第2章总体设计 (2) 2.1 工程概况 (3) 2.1.1 设计水量 (3)

2.1.2 厂址概况 (4) 2.2 设计方案的选择与确定 (4) 2.2.1 工艺比选 (4) 2.3工艺流程图 (6) 2.4工艺流程说明 (7) 2.4.1 粗格栅 (7) 2.4.2 提升泵 (7) 2.4.3 细格栅 (8) 2.4.4 平流式沉砂池 (8) 2.4.5 CASS池 (8) 2.4.6 鼓风机 (9) 2.4.7 污泥浓缩 (9) 2.4.8 污泥脱水间 (10) 2.4.9 消毒池 (10) 第3章工艺流程的计算 (10) 3.1污水处理部分 (10) 3.1.1 粗格栅设计 (10) 3.1.2 细格栅设计 (13) 3.1.3 平流式沉砂池 (15) 3.1.4 配水井 (18) 3.1.5 CASS工艺 (19) 3.1.7 消毒池 (27) 3.2污泥处理 (29) 3.2.1 污泥浓缩池 (29) 3.2.2 污泥脱水间 (32)

3.3工艺流程高程的水力计算 (33) 第4章附属建筑物的确定 (37) 4.1 行政办公用房 (37) 4.2 宿舍 (37) 4.3 食堂 (37) 4.4 传达室 (37) 4.5 浴室和锅炉房 (37) 4.6 车库 (38) 第5章污水处理厂的总体布置 (38) 第6章结论 (40) 6.1 设计结论 (40) 6.2 设计心得 (41) 附录 (41) 参考文献 (42)

过程控制工程课程设计(doc 15页)

过程控制工程课程设计(doc 15页)

过程控制工程 课程设计任务书 设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊 班级：自动化0201 学号：05号 南京工业大学自动化学院 2006年3月

1.课程设计内容： 学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设 计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软 件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计 思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出 说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训， 总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的 控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利 用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩

控制系统仿真课程设计

控制系统仿真课程设计 （2010级） 题目控制系统仿真课程设计学院自动化 专业自动化 班级 学号 学生姓名 指导教师王永忠/刘伟峰 完成日期2013年7月

控制系统仿真课程设计（一） ——锅炉汽包水位三冲量控制系统仿真1.1 设计目的 本课程设计的目的是通过对锅炉水位控制系统的Matlab仿真，掌握过程控制系统设计及仿真的一般方法，深入了解反馈控制、前馈-反馈控制、前馈-串级控制系统的性能及优缺点，实验分析控制系统参数与系统调节性能之间的关系，掌握过程控制系统参数整定的方法。 1.2 设计原理 锅炉汽包水位控制的操作变量是给水流量，目的是使汽包水位维持在给定的范围内。汽包液位过高会影响汽水分离效果，使蒸汽带水过多，若用此蒸汽推动汽轮机，会使汽轮机的喷嘴、叶片结垢，严重时可能使汽轮机发生水冲击而损坏叶片。汽包液位过低，水循环就会被破坏，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，甚至爆炸。 常见的锅炉汽水系统如图1-1所示，锅炉汽包水位受汽包中储水量及水位下汽包容积的影响，而水位下汽包容积与蒸汽负荷、蒸汽压力、炉膛热负荷等有关。影响水位变化的因素主要是锅炉蒸发量（蒸汽流量）和给水流量，锅炉汽包水位控制就是通过调节给水量，使得汽包水位在蒸汽负荷及给水流量变化的情况下能够达到稳定状态。 图1-1 锅炉汽水系统图

在给水流量及蒸汽负荷发生变化时，锅炉汽包水位会发生相应的变化，其分别对应的传递函数如下所示： （1）汽包水位在给水流量作用下的动态特性 汽包和给水可以看做单容无自衡对象，当给水增加时，一方面会使得汽包水位升高，另一方面由于给水温度比汽包内饱和水的温度低，又会使得汽包中气泡减少，导致水位降低，两方面的因素结合，在加上给水系统中省煤器等设备带来延迟，使得汽包水位的变化具有一定的滞后。因此，汽包水位在给水流量作用下，近似于一个积分环节和惯性环节相串联的无自衡系统，系统特性可以表示为 ()111()()(1)K H S G S W S s T s ==+ （1.1） （2）汽包水位在蒸汽流量扰动下的动态特性 在给水流量及炉膛热负荷不变的情况下，当蒸汽流量突然增加时，瞬间会导致汽包压力的降低，使得汽包内水的沸腾突然加剧，水中气泡迅速增加，将整个水位抬高；而当蒸汽流量突然减小时，汽包内压力会瞬间增加，使得水面下汽包的容积变小，出现水位先下降后上升的现象，上述现象称为“虚假水位”。虚假水位在大中型中高压锅炉中比较显著，会严重影响锅炉的安全运行。“虚假水位”现象属于反向特性，变化速度很快，变化幅值与蒸汽量扰动大小成正比，也与压力变化速度成正比，系统特性可以表示为 222()()()1f K K H s G s D s T s s ==-+ （1.2） 常用的锅炉水位控制方法有：单冲量控制、双冲量控制及三冲量控制。单冲量方法仅是根据汽包水位来控制进水量，显然无法克服“虚假水位”的影响。而双冲量是将蒸汽流量作为前馈量用于汽包水位的调节，构成前馈-反馈符合控制系统，可以克服“虚假水位”影响。但双冲量控制系统要求调节阀具有好的线性特性，并且不能迅速消除给水压力等扰动的影响。为此，可将给水流量信号引入，构成三冲量调节系统，如图1-2所示。图中LC 表示水位控制器（主回路），FC 表示给水流量控制器（副回路），二者构成一个串级调节系统，在实现锅炉水位控制的同时，可以快速消除给水系统扰动影响；而蒸汽流量作为前馈量用于消除“虚假水位”的影响。

反应釜温度过程控制课程设计

过程控制系统课程课题：反应釜温度控制系统 系另I」：电气与控制工程学院 专业：自动化_____________ 姓名： ________ 彭俊峰_____________ 学号：__________________ 指导教师： _______ 李晓辉_____________ 河南城建学院 2016年6月15日

反应器是任何化学品生产过程中的关键设备，决定了化工产品的品质、品种和生产能力。釜式反应器是一种最为常见的反应器，广泛的应用于化工生产的各个领域。釜式反应器有一些非常重要的过程参数，如：进料流量（进料流量比）、液体反应物液位、反应压力、反应温度等等。对于这些参数的控制至关重要，其不但决定着产品的质量和生产的效率，也很大程度上决定了生产过程的安全性。 由于非线性和温度滞后因素很多，使得常规方法对釜式反应器的控制效果不是很理想。本文以带搅拌釜式反应器的温度作为工业生产被控对象，结合PID 控制方式，选用FX2N-PLC 调节模块，同时为了提高系统安全性，设计了报警和紧急停车系统，最终设计了一套反应釜氏的温度过程控制系统。

1系统工艺过程及被控对象特性选取 被控对象的工艺过程 本设计以工业常见的带搅拌釜式反应器（CSTR）为过程系统被控对象。 反应器为标准3盆头釜，反应釜直径1000mm,釜底到上端盖法兰高度1376mm, 反应器总容积，耐压。为安全起见，要求反应器在系统开、停车全过程中压力不超过。反应器压力报警上限组态值为。反应器的工艺流程如图1-1所示。 S8Q A a珑厲娜口 图1-1釜式反应器工艺流程图 该装置主要参数如表1-1所示。各个阀门的设备参数如表1-2所示，其中，D g为阀门公称直径、K v为国际标准流通能力。 表1-1主要测控参数表

《大气污染控制工程》课程设计

本科《大气污染控制工程》课程设计 说明书 大气污染控制课程设计 一、设计任务 广东九江俊业家具厂生产时会进行喷漆流程，喷漆时，作业场所有大量的漆雾产生，而且苯浓度相当高，对喷漆工人危害极大，如果没有经过处理直接排放，对车间及厂区周边环境造成严重的影响。 为了改善车间及周边区域大气环境状况，受实木家具厂委托，对喷漆车间在生产过程中产生的含苯类有机废气进行整套废气净化系统的设计，使得上述车间排放含有VOC的气体经净化处理后达标排放，减少其对周围环境的污染，提高企业的环保形象。 二、公司资料 ?生产工艺 家具喷漆工艺主要包括基材破坏处理、素材处理、整体着色、填充剂、底漆、吐纳、着色、修色、二度底漆、画漆、抛光打蜡等工艺。主要采用的是水帘机喷漆方法。 而在喷漆工艺中，喷漆时涂料溶剂从涂料中挥发出来，形成油漆工艺最主要的污染物——“漆雾”的主要成分之一。家具喷漆中一般采用含苯烃类溶剂，苯为剧毒溶剂，少量吸入也会对人体造成长期的损害。 ?废气特点 废气排放量：17640m3/h， 废气组分为苯类有机物（苯、甲苯、二甲苯等）及少量醛类和醇类有机物， 有机物浓度日平均值：2000 mg/m3， 废气温度：当地气温 ?气象资料 气温： 年平均气温：22.2oC

冬季：13.5oC 夏季：29.1oC 大气压力： 冬季740mmHg（98.6×103Pa） 夏季718 mmHg（95.72×103Pa） ?喷漆室布置图 ? 三、设计原则 （1）综合考虑采用先进工艺、技术、设备、材料、投资经济性等因素，以较少的投资，取得较大的社会、环境和经济效益； （2）采用技术成熟、先进可靠的工艺和处理效果好的设备，确保环保设施运行正常； （3）按现有场地条件考虑设计，整个工程做到布局合理、占地空间小、外形结构美观、投资小等几项特点；

大气污染控制工程课程设计

三峡大学 《大气污染控制工程》课程设计 设计说明书 姓名_______________________________ 设计课题袋式除尘器的选型设计 所在专业________ 环境工程___________ 班级___________ 20111081 ___________ 学号_______________________________ 指导教师_________ 苏青青____________ 2013年x月x日

目录 、项目概况 、设计资料和依据 2.1 设计依据： 2.2 设计内容； 2.3 设计要求： 2.4 设计参数： 2.5 烟气性质： 2.6 烟尘性质： 2.7 当地的气象条件： 2.8 净化工艺流程的确定： 2.9 技术水平的确定： 三、系统设计部分 3.1净化装置的选型设计和计算（除尘器的设计） 3.1.1 袋式除尘器的选型 3.1.2 袋式除尘器型号的确定 3.1.3 滤料的选择 3.1.4 过滤面积的确定 3.1.5 滤袋数量的计算 3.1.6 进风通道的设计 3.1.7 出风通道的设计 3.1.8 袋式除尘器清灰的设计 3.1.9 排灰系统的设计 3.1.10 灰斗的设计计算 3.1.11 除尘器的保温和防腐 3.1.12 仪器仪表 3.1.13 安装、调试、运行、维护和检修 3.2 烟囱的设计

3.2.1 设计的一般规定 3.2.2 构造规定 3.2.3 烟道的设计 3.3 净化系统配套辅助设施设计 3.3.1管道材料 3.3.2管道阀门 3.3.3机械排灰与除灰 一. 项目概况随着经济的飞速发展，在人们物质生活日益丰富的今天，污染越来越成为一 个我们无法忽视也无法回避的问题。在我国绝大多数城市中, 粉尘是第一位的污染物, 而燃煤电厂的粉尘排放又占各个行业粉尘排放的首位,针对这一现状，我国最先应用的是静电除尘器，但静电除尘器的处理效果与日益严格的环保要求相比，仍存在着较大的差 距。近十年来，袋式除尘器技术的发展很快，尤其是大型脉冲除尘器，新的滤料和新的脉冲阀的问世，使袋式除尘器工况的稳定性和设备的可靠性有了充分的保证，更广泛的被用与发电行业。袋式除尘器也称为过滤式除尘器，凡是利用织物或非织造布制作的袋状过滤原件，用来捕集含尘气体中的固体颗粒的设备，均可称为袋式除尘器。袋式除尘器一般由箱体、滤袋、滤袋架、清灰机构、灰斗、放灰阀等部件构成。 二. 设计资料和依据 2.1 设计依据《火电厂大气污染排放标准》 (GB13223-2003); 《锅炉大气污染排放标 准》 ( GB13271-2001)；《火电厂烟气排放连续监测技术规范》 (HJ/T75-2001) ; 《袋式除尘器性能测试方法》 (GB12138-89) 《袋式除尘器用滤袋框架技术条件》 (JB/T 5917-2006) 《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》 (GB12625-2007) 《脉冲喷出类袋式除尘器技术条件》(JB/T 8532-1997) 《袋式除尘器安装技术要求及验收规范》(JB/T 8471-1996) 2.2设计内容 ⑴根据所给的课题收集相应的设计资料； ⑵进行设计参数计算及合理性分析；

控制系统仿真课程设计

控制系统数字仿真课程设计 1．课程设计应达到的目的 1、通过Matlab仿真熟悉课程设计的基本流程； 2、掌握控制系统的数学建模及传递函数的构造； 3、掌握控制系统性能的根轨迹分析； 4、学会分析系统的性能指标； 2．课程设计题目及要求 设计要求 1、进行系统总体设计，画出原理框图。（按给出的形式，自行构造数学模型，构造成1 个零点，三个极点的三阶系统，主导极点是一对共轭复根） G（s）=10(s+2)/(s+1)(s2+2s+6) 2、构造系统传递函数，利用MATLAB绘画系统的开环和闭环零极点图；(分别得 到闭环和开环的零极点图)参考课本P149页例题4-30 clear; num = [10,20]; den =[1 3 8 6]; pzmap(num,den) 3、利用MATLAB绘画根轨迹图，分析系统随着根轨迹增益变化的性能。并估算超 调量=16.3%时的K值（计算得到）。参考课本P149页例题4-31 clear num=[10,20]; den=[1 3 8 6]; sys=tf(num,den); rlocus(sys) hold on jjx(sys); s=jjx(sys); [k,Wcg]=imwk(sys)

set(findobj('marker','x'),'markersize',8,'linewidth',1.5,'Color','k'); set(findobj('marker','o'),'markersize',8,'linewidth',1.5,'Color','k'); function s=jjx(sys) sys=tf(sys); num=sys.num{1}; den=sys.den{1}; p=roots(den); z=roots(num); n=length(p); m=length(z); if n>m s=(sum(p)-sum(z))/(n-m) sd=[]; if nargout<1 for i=1:n-m sd=[sd,s] end sysa=zpk([],sd,1); hold on; [r,k]=rlocus(sysa); for i=1:n-m plot(real(r(i,:)),imag(r(i,:)),'k:'); end end else disp; s=[]; end function [k,wcg]=imwk(sys) sys=tf(sys) num=sys.num{1} den=sys.den{1}; asys=allmargin(sys); wcg=asys.GMFrequency; k=asys. GainMargin;

过程控制课程设计报告

北华航天工业学院 课程设计报告（论文） 设计课题：前馈反馈控制系统的 设计与整定 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 设计时间：2013年12月06日

北华航天工业学院电子工程系 过程控制课程设计任务书 指导教师：教研室主任： 2013年12月06日 注：本表下发学生一份，指导教师一份，栏目不够时请另附页。 课程设计任务书装订于设计计算说明书（或论文）封面之后，目录页之前。

内容摘要 液位控制是工业中常见的过程控制，例如在饮料食品加工、化工生产、锅炉汽泡液位等多种行业的生产加工过程中都需要对液位进行适当的控制，它对生产的影响不容忽视。对于液位控制系统的方法，目前有常规的PID控制，但是PID 控制采用固定的参数，难以保证控制适应系统的参数变化和工作条件变化，得不到理想效果。而且，对于一些控制精度要求较高的场合，例如核电厂的蒸汽生成器中的液位控制，某些化工原料厂的化学溶液液位等问题，不允许在有扰动的情况下出现太大的超调量和过程的调节时间。 目前为了达到精度较高要求的先进控制策略的发展有：预测控制、自适应控制、智能控制、模糊控制等。具体采用的方法如将模糊控制和传统的PID控制两者结合，用模糊控制理论来整定PID控制器的比例，积分，微分系统；以负荷为前馈扰动量构成一个串级加前馈的三冲量闭环控制系统等。目前各种锅炉汽包水位控制绝大多数采用三冲量水位控制策略。 本文针对液位控制系统中较为基础的单容水箱作为控制对象，单容液位控制系统具有非线性，滞后，耦合等特征，能够很好的模拟工业过程特征。而对于控制系统的选择为前馈——反馈系统。一般的控制系统都属于反馈控制, 这种控制作用总是落后于扰动作用。对于时滞较大、扰动幅度大而频繁的过程控制往往不能满足生产要求。引入前馈控制可以获得显著的控制效果。前馈控制是按照扰动作用的大小进行控制, 所以控制是及时的。如果补偿作用完善可以使被控变量不产生偏差。 索引关键词：前馈—反馈控制PID 自动控制液位控制

大气污染控制工程课程设计报告

大气污染控制工程课程设 计报告 Prepared on 24 November 2020

课 程 设 计 班级 学号 姓名 2015年6月25日 目录 一、项目概况 二、设计资料和依据. 设计依据： 设计内容； 设计要求： 设计参数： 烟气性质：

烟尘性质： 当地的气象条件： 净化工艺流程的确定： 技术水平的确定： 三、系统设计部分 净化装置的选型设计和计算（除尘器的设计）过滤面积的确定 出风通道的设计 袋式除尘器清灰的设计 排灰系统的设计 烟囱的设计 净化系统配套辅助设施设计

一 .项目概况 随着经济的飞速发展，在人们物质生活日益丰富的今天，污染越来越成为一个我们无法忽视也无法回避的问题。在我国绝大多数城市中,粉尘是第一位的污染物,而燃煤电厂的粉尘排放又占各个行业粉尘排放的首位,针对这一现状，我国最先应用的是静电除尘器，但静电除尘器的处理效果与日益严格的环保要求相比，仍存在着较大的差距。近十年来，袋式除尘器技术的发展很快，尤其是大型脉冲除尘器，新的滤料和新的脉冲阀的问世，使袋式除尘器工况的稳定性和设备的可靠性有了充分的保证，更广泛的被用与发电行业。袋式除尘器也称为过滤式除尘器，凡是利用织物或非织造布制作的袋状过滤原件，用来捕集含尘气体中的固体颗粒的设备，均可称为袋式除尘器。袋式除尘器一般由箱体、滤袋、滤袋架、清灰机构、灰斗、放灰阀等部件构成。 二.设计资料和依据 设计依据 《火电厂大气污染排放标准》（GB13223-2003）; 《锅炉大气污染排放标准》（GB13271-2001）； 《火电厂烟气排放连续监测技术规范》（HJ/T75-2001）; 《袋式除尘器性能测试方法》（GB12138-89） 《袋式除尘器用滤袋框架技术条件》（JB/T 5917-2006） 《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》（GB12625-2007） 《脉冲喷出类袋式除尘器技术条件》（JB/T 8532-1997） 《袋式除尘器安装技术要求及验收规范》（JB/T 8471-1996） 设计内容 ⑴根据所给的课题收集相应的设计资料； ⑵进行设计参数计算及合理性分析；

智能控制系统课程设计

目录 有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一：有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)

有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义 日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故，给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此，及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识，联系实际，设计出一套有毒气体的检测电路，可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体，使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求 当检测到有毒气体意外排时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统，排出有毒气体，更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路 利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体，根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时，QM—N5检测到有毒气体，元件两极电阻变的很小，继电器开关闭合，使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号，驱动发光二极管间歇发光；同时LC179工作，驱使蜂鸣器间断发出声音；此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出，浓度低于气敏传感器所能感应的范围时，电路回复到自动检测状态。

过程控制系统课程设计报告

过程控制系统课程设计报告 题目：温度控制系统设计 姓名： 学号： 班级： 指导教师：

温度控制系统设计 一、设计任务 设计电热水壶度控制系统方案，使系统满足85度至95度热饮需要。 二、预期实现目标 通过按键设定温度，使系统水温最终稳定在设定温度，达到控制目标。 三、设计方案 （一）系统数学模型的建立 要分析一个系统的动态特性，首要的工作就是建立合理、适用的数学模型，这也是控制系统分析过程中最为重要的内容。数学模型时所研究系统的动态特性的数学表达式，或者更具体的说，是系统输入作用与输出作用之间的数学关系。 在本系统中，被控量是温度。被控对象是由不锈钢水壶、2Kw电加热丝组成的电热壶。在实验室，给水壶注入一定量的水，将温度传感器放入水中，以最大功率加热水壶，每隔30s采样一次系统温度，记录温度值。在整个实验过程中，水量是不变的。 经过试验，得到下表所示的时间-温度表： 表1 采样时间和对应的温度值

以采样时间和对应的温度值在坐标轴上绘制时间-温度曲线，得到图1所示的曲线： 图1 时间-温度曲线 采用实验法——阶跃响应曲线法对温箱系统进行建模。将被控过程的输入量作一阶跃变化，同时记录其输出量随时间而变化的曲线，称为阶跃响应曲线。 从上图可以看出输出温度值的变化规律与带延迟的一阶惯性环节的阶跃曲线相似。因此我们选用 ()1s ke G s Ts τ-= + （式中：k 为放大系数；T 为过程时间常数；τ为纯滞后时间）作为内胆温度系统的数学模型结构。 （1）k 的求法：k 可以用下式求得： ()(0) y y k x ∞-= （x ：输入的阶跃信号幅值）

大气污染控制工程课程设计范文

大气污染控制工程 课程设计

目录 1. 总论 ................................................................................. 错误!未定义书签。 2. ****污染现状.................................................................. 错误!未定义书签。 3.工艺流程选择................................................................... 错误!未定义书签。 3.1 常见除尘技术原理 ............................................................. 错误!未定义书签。 3.2 除尘工艺流程选择 ............................................................ 错误!未定义书签。 3.3 管道系统设计 .................................................................... 错误!未定义书签。 4 工艺计算.............................................................................. 错误!未定义书签。 4.1 旋风除尘器设计 ................................................................. 错误!未定义书签。 4.2 袋式除尘器设计 ................................................................ 错误!未定义书签。 4.3管道设计............................................................................. 错误!未定义书签。1）管径的计算与实际速度的确定.......................................... 错误!未定义书签。核算实际速度：v=4Q/(2 d )=14.154m/s； ............................. 错误!未定义书签。 1 管段长度的确定....................................................................... 错误!未定义书签。图1 除尘工艺流程图 ............................................................. 错误!未定义书签。管道压力损失的计算 ............................................................... 错误!未定义书签。管道保温及热补偿设计 ........................................................... 错误!未定义书签。 4.4 风机选择............................................................................. 错误!未定义书签。 5. 课程设计小结.................................................................. 错误!未定义书签。 6.参考文献 .......................................................................... 错误!未定义书签。

大气污染控制工程课程设计报告

大气污染控制工程 课程设计 题目SZL4-13型燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计班级环境N121

学号3 学生姓名顾丹阳 指导老师成贤 完成日期2015年6月7日

目录前言·1 第1章大气污染控制工程课程设计任务书·2 1.1设计题目··2 1.2设计任务··2 1.3原始资料··2 第2章烟气量烟尘和二氧化硫浓度计算·3 2.1标准状态下理论空气量··3 2.2标准状态下理论湿烟气量··3 2.3标准状态下实际烟气量··3 2.4标准状态下烟气含尘浓度··4 2.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算··4 第3章除尘装置的选择设计·4 3.1除尘装置应达到的净化效率··4 3.2除尘器的选择··5 3.2.1除尘况烟气流量··5 3.2.2除尘器型号的确定··5 第4章确定除尘设备风机和烟囱的位置及管道布置·6 4.1各装置及管道布置的原则··6 4.2管径的确定··6 第5章烟囱的设计 (7) 5.1烟囱高度的确定··7

5.2烟囱直径的计算··7 5.3烟囱的抽力··8 第6章系统阻力的计算·8 6.1摩擦压力损失··8 6.2局部压力损失··9 6.3各管段压力损失计算··9 第7章风机和电动机选择及计算·12 7.1风机风量的计算··12 7.2风机风压的计算··12 7.3选用风机型号及参数··13 7.4电动机功率的计算··13 7.5选用电机型号及参数··14 第8章总结·15 第9章参考文献·15 前言

凡是能使空气质量变差的物质都是大气污染物。大气污染物已知的约有100多种。有自然因素（如森林火灾、火山爆发等）和人为因素（如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等）两种，并且以后者为主要因素，尤其是工业生产和交通运输所造成的。主要过程由污染源排放、大气传播、人与物受害这三个环节所构成。 影响大气污染围和强度的因素有污染物的性质（物理的和化学的），污染源的性质（源强、源高、源温度、排气速率等），气象条件（风向、风速、温度层结等），地表性质（地形起伏、粗糙度、地面覆盖物等）。 防治法很多，根本途径是改革生产工艺，综合利用，将污染物消灭在生产过程之中；另外，全面规划，合理布局，减少居民稠密区的污染；在高污染区，限制交通流量；选择合适厂址，设计恰当烟囱高度，减少地面污染；在最不利气象条件下，采取措施，控制污染物的排放量。 中国已制订《中华人民国环境保护法》，并制订和地区的“废气排放标准”，以减轻大气污染，保护人民健康。 大气污染物按其存在状态可分为两大类。一种是气溶胶状态污染物，另一种是气体状态污染物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物，以二氧化氮为主的氮氧化合物，以一氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。大气中不仅含无机污染物，而且含有机污染物。 大气污染控制工程课程设计任务书 第1章并且随着人类不断开发新的物质，大气污染物的种类和数量也在不断变

计算机控制系统课程设计

《计算机控制》课程设计报告 题目: 超前滞后矫正控制器设计 姓名: 学号: 10级自动化 2013年12月2日

《计算机控制》课程设计任务书 指导教师签字：系（教研室）主任签字： 2013年11 月25 日

1.控制系统分析和设计 1.1实验要求 设单位反馈系统的开环传递函数为) 101.0)(11.0(100 )(++= s s s s G ，采用模拟设 计法设计数字控制器，使校正后的系统满足：速度误差系数不小于100，相角裕度不小于40度，截止角频率不小于20。 1.2系统分析 （1）使系统满足速度误差系数的要求: ()() s 0 s 0100 lim ()lim 100 0.1s 10.011V K s G s s →→=?==++ (2)用MATLAB 画出100 ()(0.11)(0.011) G s s s s = ++的Bode 图为： -150-100-50050 100M a g n i t u d e (d B )10 -1 10 10 1 10 2 10 3 10 4 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Gm = 0.828 dB (at 31.6 rad/s) , P m = 1.58 deg (at 30.1 rad/s) Frequency (rad/s) 由图可以得到未校正系统的性能参数为： 相角裕度0 1.58γ=?， 幅值裕度00.828g K dB dB =, 剪切频率为：030.1/c rad s ω=， 截止频率为031.6/g rad s ω=

（3）未校正系统的阶跃响应曲线 024******** 0.20.40.60.811.2 1.41.61.8 2Step Response Time (seconds) A m p l i t u d e 可以看出系统产生衰减震荡。 （4）性能分析及方法选择 系统的幅值裕度和相角裕度都很小，很容易不稳定。在剪切频率处对数幅值特性以-40dB/dec 穿过0dB 线。如果只加入一个超前校正网络来校正其相角，超前量不足以满足相位裕度的要求，可以先缴入滞后，使中频段衰减，再用超前校正发挥作用，则有可能满足要求。故使用超前滞后校正。 1.3模拟控制器设计 （1）确定剪切频率c ω c ω过大会增加超前校正的负担，过小会使带宽过窄，影响响应的快速性。 首先求出幅值裕度为零时对应的频率，约为30/g ra d s ω=，令 30/c g rad s ωω==。 （2）确定滞后校正的参数 2211 3/10 c ra d s T ωω= ==, 20.33T s =,并且取得10β=

大气污染控制工程课程设计实例

大气污染控制工程课程设计实例 一、课程设计题目 某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计 二、课程设计的目的 通过课程设计使学生进一步消化和巩固本能课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养学生运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，使学生了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。 三、设计原始资料 锅炉型号：SZL4-13型，共4台 设计耗煤量：600kg/h(台) 排烟温度：160℃ 烟气密度：1.34kg/Nm3 空气过剩系数： =1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 烟气在锅炉出口前阻力：800Pa 当地大气压力：97.86kPa 冬季室外空气温度：-1℃ 空气含水按0.01293kg/ Nm3 烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析值： Y O=5%， C=68%，Y H=4%，Y S=1% ，Y Y V=13% N=1%，Y W=6%，Y A=15%，Y 按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行： 烟尘浓度排放标准：200mg/ Nm3 二氧化硫排放标准：900mg/ Nm3 净化系统布置场地为锅炉房北侧15m以内。 四、设计计算 1．燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算 （1）理论空气量

()Y Y Y Y a O S H C Q 7.07.056.5867.176.4-++=' /kg)(m N 3 式中：Y C 、Y H 、Y S 、Y O 分别为煤中各元素所含的质量百分数。 ) /(97.6)05.07.001.07.004.056.568.0867.1(76.4'3kg m Q N a =?-?+?+??= （2）理论烟气量（设空气含湿量12.93g/m 3N ） Y a a Y Y Y Y s N Q Q W H S C Q 8.079.0016.024.12.11)375.0(867.1+'+'++++=' （m 3N /kg ） 式中：a Q '—理论空气量（m 3N /kg ） Y W —煤中水分所占质量百分数； Y N —N 元素在煤中所占质量百分数 /kg) (m 42.701.08.097.679.097.6016.006.024.104.02.11)01.0375.068.0(867.1'N 3=?+?+?+?+?+?+?=s Q （3）实际烟气量 a s s Q Q Q '-+'=)1(016.1α （m 3N /kg ） 式中：α —空气过量系数。 s Q '—理论烟气量（m 3N /kg ） a Q '—理论空气量（m 3N /kg ） 烟气流量Q 应以m 3N /h 计，因此。?=s Q Q 设计耗煤量 /h) （m 615060025.10/kg)(m 25.1097.6)14.1(016.142.7N 3N 3=?=?==?-?+=设计耗煤量s s Q Q Q （4） 烟气含尘浓度： s Y sh Q A d C ?= （kg/m 3N ） 式中：sh d —排烟中飞灰占煤中不可燃成分的百分数； Y A —煤中不可燃成分的含量；

自动控制系统课设

唐山学院 自动控制系统课程设计 题目基于MATLAB的按转子磁链定向的异步电动机仿真系 (部) 智能与信息工程学院 班级 12电本1班 姓名董智博 学号 4120208102 指导教师吕宏丽吴铮 2016 年 1 月 18 日至 1 月 22 日共 1 周 2016年 1 月 22 日

《自动控制系统》课程设计任务书

目录 1引言 (1) 2异步电动机的三相数学模型 (2) 2.1异步电动机动态数学模型的性质 (2) 2.2异步电机三相数学模型的建立过程 (2) 2.2.1磁链方程 (3) 2.2.2电压方程 (5) 2.2.3转矩方程 (6) 2.2.4运动方程 (7) 3坐标变换和状态方程 (9) 3.1坐标变换的基本思路 (9) 3.2三相--两相变换（3/2变换和2/3变换） (10) 3.3静止两相坐标系状态方程的建立 (11) 4系统模型生成及仿真............................... 错误！未定义书签。 4.1各模型实现 (14) 4.1.1 3/2变换模型 (14) 4.1.2异步电动机模型 (15) 4.2整体模型 (16) 4.3仿真参数设置 (17) 4.4仿真结果 (17) 5总结 (20) 参考文献 (21)

1引言 异步电动机具有非线性、强耦合性、多变量的性质，要获得高动态调速性能，必须从动态模型出发，分析异步电动机的转矩和磁链控制规律，研究高性能异步电动机的调速方案。矢量控制系统和直接转矩控制系统是已经获得成熟应用的两种基于动态模型的高性能交流电动机调速系统，矢量控制系统通过矢量变换和按转子磁链定向，得到等效直流电机模型，然后模仿直流电机控制策略设计控制系统；直接转矩控制系统利用转矩偏差和定子磁链幅值偏差的正、负符号，根据当前定子磁链矢量所在位置，直接选取合适的定子电压矢量，实施电磁转矩和定子磁链的控制。两种交流电动机调速系统都能实现优良的静、动态性能，各有所长，也各有不足。但是无论是哪种控制方法都必须经过仿真设计后才可以进一步搭建电路实现异步电动机的调速。 本设计是基于MATLAB的按定子磁链定向的异步电动机控制仿真，通过模型的搭建，使得异步电动机能够以图形数据的方式经行仿真，模拟将要实施的转子磁链设计，查看设计后的转矩、磁链、电流、电压波形，对比观察空载起动和加载过程的转速仿真波形，观察异步电动机稳态电流波形，观察转子磁链波形。