| 【中文题名】 | 热工自动调节教学演示及仿真软件系统的开发 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 热能工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2002-6-26 |
| 【中关键词】 | CAI,CADCS,MATLAB,SIMULINK,仿真,自动控制 |
| 【英关键词】 | CAI,CADCS,MATLAB,SIMULINK,SIMULATION,AUTO CONTROL, |
| 【分类导航】 | 工业技术>能源与动力工程>热工量测和热工自动控制>热工量测和热工自动控制的应用>> |
| 【论文摘要】 |
自动控制学科诞生于二十世纪四十年代，发展至今，已经成为一门理论体系严密，用到很多很深的数学工具的学科。但是，长期以来，自动控制理论的教学一直采用传统的教学方式，传统教学方式的种种弊端造成了自动控制理论课堂教学效率偏低，不利于激发学生的学习兴趣。随着计算机技术的广泛应用，计算机辅助教学(CAI)迅速发展起来。为适应学科发展的需要，本文围绕浙江大学能源系本科阶段必修课《电厂热工过程自动调节》中的重点、难点，以MATLAB为开发工具，自行研制开发出了一套热工自动调节原理教学演示及仿真软件系统。本软件系统包括二阶系统的动态分析、P、I、D参数对系统动态过程的影响和电厂常用的调节系统分析三个模块。本软件系统在教学实践中的应用不仅对培养学生的创造性思维能力、提高教学质量有着积极的促进作用，而且对深化教学改革、加速教学手段的现代化也会产生积极的推动作用。此外，电厂常用的调节系统分析模块将电厂负荷控制系统的参数优化整定和系统仿真融为一体，为设计人员进行离线的多方案比较提供了有效工具，可以作为控制系统计算机辅助设计(CADCS)工具单独使用，对于提高电厂负荷控制系统的投运效率，缩短控制系统的投运时间都将起到积极的作用。 |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
6-13 |
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第一节 计算机辅助教育的发展 |
6-7 |
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第二节 控制系统计算机辅助设计的发展 |
7-11 |
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第三节 课题研究背景及论文主要内容 |
11-13 |
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第二章 总体分析与设计 |
13-27 |
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第一节 开发环境——MATLAB概述 |
13-17 |
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2．1．1 MATLAB的广泛应用 |
13 |
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2．1．2 MATLAB在控制领域的应用 |
13-14 |
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2．1．3 MATLAB的环境 |
14-16 |
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2．1．4 MATLAB的主要功能 |
16-17 |
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第二节 MATLAB的绘图功能 |
17-20 |
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2．2．1 绘图功能简介 |
17-18 |
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2．2．2 句柄图形 |
18-20 |
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第三节 图形用户界面 |
20-25 |
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2．3．1 MATLAB的图形用户界面向导 |
20-23 |
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2．3．2 图形用户界面的设计原则 |
23-25 |
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第四节 系统设计说明 |
25-27 |
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2．4．1 概述 |
25-26 |
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2．4．2 系统流程及实现方法 |
26-27 |
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第三章 二阶系统动态分析模块 |
27-48 |
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第一节 概述 |
27-29 |
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第二节 二节系统简介 |
29-33 |
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3．2．1 数学模型 |
29-30 |
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3．2．2 传递函数 |
30-31 |
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3．2．3 状态方程 |
31-32 |
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3．2．4 状态转换 |
32 |
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3．2．5 二阶系统描述 |
32-33 |
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第三节 脉冲响应和阶跃响应 |
33-35 |
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3．3．1 单位脉冲响应 |
33-34 |
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3．3．2 单位阶跃响应 |
34-35 |
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第四节 根轨迹简介 |
35-36 |
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3．4．1 问题描述 |
35 |
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3．4．2 根轨迹的绘制 |
35-36 |
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3．4．3 根轨迹的主要应用 |
36 |
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第五节 波特图简介 |
36-37 |
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第六节 Nyquist稳定判据 |
37-39 |
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第七节 动态分析模块流程图 |
39-42 |
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第八节 二阶系统动态分析模块应用举例——二阶系统的单位阶跃响应动态分析 |
42-48 |
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第四章 P、I、D参数对系统动态过程的影响 |
48-68 |
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第一节 仿真环境——SIMULINK |
48-51 |
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4．1．1 SIMULINK简介 |
48-49 |
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4．1．2 SIMULINK环境 |
49-50 |
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4．1．3 系统仿真及参数设置 |
50-51 |
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第二节 P、I、D参数对系统动态过程影响模块总体介绍 |
51-53 |
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第三节 PID控制器基本调节规律演示 |
53-63 |
|
第四节 P、I、D参数对系统动态过程的影响 |
63-68 |
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第五章 电厂典型自动调节系统计算机仿真 |
68-90 |
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第一节 自动调节系统简介 |
68-69 |
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第二节 计算机仿真技术 |
69-70 |
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第三节 导前气温微分信号调节系统 |
70-76 |
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5．3．1 采用中间被调量微分信号的调节系统概述 |
70-71 |
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5．3．2 过热气温调节的任务、调节对象的动态特性及调节方案 |
71-72 |
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5．3．3 采用导前气温微分信号的双回路气温调节系统 |
72-73 |
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5．3．4 导前气温调节系统子模块 |
73-76 |
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第四节 电站主气温串级调节系统 |
76-80 |
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5．4．1 串级调节系统概述 |
76-77 |
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5．4．2 串级气温调节系统 |
77-78 |
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5．4．3 主气温串级调节系统子模块 |
78-80 |
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第五节 两种气温调节系统的比较 |
80-81 |
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第六节 给水自动调节系统 |
81-85 |
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5．6．1 前馈-反馈调节系统 |
81-82 |
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5．6．2 三冲量给水自动调节系统 |
82-83 |
|
5．6．3 串级三冲量给水自动调节系统子模块 |
83-85 |
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第七节 汽包锅炉燃烧自动调节系统 |
85-90 |
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5．7．1 多变量调节对象的自动调节系统 |
85 |
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5．7．2 燃烧自动调节系统概述 |
85-88 |
|
5．7．3 燃烧自动调节系统子模块 |
88-90 |
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第六章 总结与展望 |
90-92 |
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致谢 |
92-93 |
|
参考文献 |
93-95 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.131430 |
