制系统我们把按照干扰量的变化来补偿其对被控变量的影响，从而达到被控量完全不受干扰影响的控制方式称为前馈控制，简称。很显然，这种控制是种开环控制。其系统框图如图所示。中锅炉流量温度前馈反馈控制设计图前馈控制系统框图系统传递函数如公式式中分别为对象干扰通道与控制通道的传递函数。系统对干扰实现完全补偿的条件是当≠，而≡由上两式可求得前馈控制器的传递函数为公式由上式可以看出前馈控制器的控制规律为对象的干扰通道与控制通道的特性比，式中的负号表示控制作用与干扰作用的方向相反。单纯的前馈控制系统根据对干扰补偿的特点，可分为动态前馈控制及静态前馈控制。动态前馈控制当前馈控制作用力求在任何时刻均实现对干扰的补偿，通过合适的前馈控制规律的选择，使得干扰经过前馈控制器至被控量这通道的动态特性与对象干扰通道的动态特性完全致，并使它们的符号相反，便可达到控制作用完全补偿干扰对被控变量的影响。此时前馈控制器的。静态前馈控制在有些实际生产过程中，并没有动态前馈控制那样高的补偿要求，而只需要在稳定工况下实现对干扰量的补偿。此时，前馈控制器的输出量与输入两呈定比例关系，而与时间因子无关，前馈控制就成为静态前馈控制。则此时的为静态系数。以下列出前馈控制与反馈控制的些不同前馈控制克服干扰比反馈控制及时。中锅炉流量温度前馈反馈控制设计前馈控制时按照干扰作用的大小进行控制的，如控制作用恰到好处，般比反馈控制要及时。前馈控制属于开环控制系统。前馈控制系统是个开环控制系统，这点从种意义上来说是前馈的不足之制设计中锅炉流量温度前馈反馈控制设计中锅炉流量温度前馈反馈控制设计中锅炉流量温度前馈反馈控制设计中锅炉流量温度前馈反馈控制设计中锅炉流量温度前馈反馈控制设计南阳理工学院本科生毕业设计论文学院电子与电气工程学院专业自动化学生指导教师完成日期年月南阳理工学院本科生毕业设计论文中锅炉流量温度前馈反馈控制设计总计页表格个插图幅南阳理工学院本科毕业设计论文中锅炉流量温度前馈反馈控制设计学院电子与电气工程学院专业自动化学生姓名学号指导教师评阅教师完成日期南阳理工学院中锅炉流量温度前馈反馈控制设计Ⅰ中锅炉流量温度前馈反馈控制设计自动化专业摘要在夹套锅炉内胆水温度控制中，内胆水温为主控制对象，其本身具有较大的滞后，夹套冷却水是系统的主扰动量。因此点少量的流量扰动即会对内胆温度产生影响。由于流量为小惯性对象，流量扰动容易测量而不易控制。正因为流量扰动的这个特性我们可以用前馈补偿来消除它对主控变量的影响。温度控制我们用中的模块来控制，而前馈补偿叠加在运算中。再通过将的输出转换成时间比例脉冲从而控制加热丝，实现温度前馈反馈控制。关键词温度控制流量扰动前馈反馈控制流量模拟量信号采集程序的实现主程序的实现控制程序调试及监控前馈控制程序调试及监控结束语参考文献附录致谢,中锅炉流量温度前馈反馈控制设计引言在过程控制中温度控制应用相当广泛。往往在控制中还存在着多种扰动，例如流量液位等。温度控制作为过程控制中的个很重要的方面，由于其特殊性直以来都是个控制难点。温度控制具有很大的滞后性，在控制中难以得到理想的效果。再加上各种扰动，温度控制已经不能光靠简单的控制达到目标。在这种情况下我们往往就需要借助别的控制方式。前馈控制做为种特殊的控制规律就是在这种情况下发展起来的。前馈控制是在扰动影响到被控对象之前就将其通过补偿消除掉。因此在这次设计中我们用前馈控制方式来克服流量的扰动使得温度控制精度更加精确。前馈控制控制算法我们往往用来实现。但是单纯的前馈往往不能很好的补偿干扰，主要是单纯前馈不存在被控变量的反馈，即对于补偿的效果没有检验的手段。反馈控制是根据被控量与给定值的偏差工作的，最后达到消除或减小偏差的目的，对各种扰动均有校正作用。但存在时滞问题，即从发现偏差到采取更正措施之间有时间延迟现象，在进行更正的时候，实际情况可能已经有了很大的变化，而且往往是损失已经造成了。为了使控制系统能达到控制要求，在该系统中可综合反馈控制和前馈控制两者的优点，将两者结合起来使用，构成前馈反馈控制系统。将反馈控制不易克服的主要干扰进行前馈控制，这样，既发挥了前馈校正及时的特点，又保持了反馈控制能克服多种干扰并对被控变量始终给与检验的优点。是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算顺序运算计时计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。本次设计综合和运用计算机温度传感器流量传感器等对工业对象的夹套锅炉管道进行控制，运用计算机编程编程控制算法设计过程控制工业现场总线技术电气线路设计等知识和技术实现前馈反馈控制。首先由变频器泵压力传感器组成恒压供水中锅炉流量温度前馈反馈控制设计Ⅱ目录引言任务分析及控制方案的选择前馈控制系统前馈反馈控制系统锅炉流量水温前馈反馈控制系统分析及控制方案选择控制算法的实现基础和系统说明及组态介绍说明基本介绍模块说明组织块说明功能块说明系统存储区分类模块的地址分配简介力控组态软件简介锅炉流量水温前馈反馈控制系统的实现温度概括起来有两大类是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单易于掌握，在工程实际中被广泛采用。控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法反应曲线法和衰减法。二种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。在实际调试中，只能先大致设定个经验值，然后根据调节效果修改。对于温度系统，分，分对于流量系统，分对于压力系统，分对于液位系统，分参数的调整经验为对于比例控制来说，将比例度调到比较大的位置，逐步减小以得到满意的曲线。对于比例积分来说，先将积分时间无限大，按纯比例作用正定比例度。得到满意曲线后，将比例度放大，将积分时间由大到小加入，直到获得满意曲线。对于控制，先将微分时间置零，按照调比例积分控制方法得到满意取先后将比例度将到比原值小位置，适当减小积分时间后，将微分时间逐渐加大，直到获得满意的曲线。参数整定的基本判断响应曲线震荡频繁，系统稳定度不够，需加大比例度。系统偏差大，并且趋于非周期过程，需减小比例度。曲线波动大，增加积分时间以消除余差。曲线震荡频繁，稳定度低且曲线偏离给定值后长时间不回来，需减少积分时间。曲线最大偏差大且衰减慢，需增加微分时间。曲线震荡频繁，可以适当减少微分时间。在整定参数过程中由于加热丝功率相对锅炉较大。因此在加热时热惯性很大，般当加热丝停止加热时温度能超调两度左右。因此我们在选择控制器时定要使用控制，使控制器能够提前调节。根据经验值，我们首先将设为，设为，关闭微分作用。图是无微分作用下的温度曲线图。中锅炉流量温度前馈反馈控制设计图作用下的温度曲线我们通过不行的。我们对各种硬件的选型都应该熟悉和掌握。例如电缆线径传感器量程调节阀工作方式加热丝功率模块等等。这些在真的工程项目设计中都是非常重要的。在整定参数时大多还是用的经验公式。对整个对象模型的掌握还不够。我们只通过对流量测量得出它们的对象传递函数。但是由于温度对象的特殊性而没有测量出其对象传递函数。中锅炉流量温度前馈反馈控制设计参考文献殷华文过程控制实验指导书南阳理工学院胡寿松自动控制原理北京科学出版社，孙洪程李大宇，翁维勤过程控制工程高等教育出版社，廖常初应用技术第二版机械工业出版社，钟肇，冯太合，陈宇居西门子系列及应用软件，程子华原理与编程实例分析国防工业出版社，宫淑贞，王冬青，徐世许可编程控制器原理及应用人民邮电出版社，用于和的标准软件控制用户手册，柴瑞娟，陈海霞西门子编程技术及工程应用机械工业出版社，王树清工业过程控制工程化学工业出版社，何超交流变频调速技术北京航空航天大学出版社，纪银光电气设计基础与典型范例电子工业出版社，北京三维力控科技有限公司力控数据库与网络开发手册，中锅炉流量温度前馈反馈控制设计附录中锅炉流量温度前馈反馈控制设计中锅炉流量温度前馈反馈控制设计中锅炉流量温度前馈反馈控制设计中锅炉流量温度前馈反馈控制设计中锅炉流量温度前馈反馈控观察稳定时间较长大约分钟，温度控制达不到预想的效果。因此我们加入微分作用，把设为。在更改参数之后，控制效果较好。图为作用下的温度曲线。图作用下的温度曲线在整定参数时我们加入微分作用，是起到个提前调节作用二是使得输出有定震荡，使得当温度接近设定值时通断频繁点。这样能减小热惯性对温度值的影响。通过观察稳定时间明显缩短，大约分钟作用。通过多组数据的实验比较，我们得出了组比较理想的参数整定后的温度曲线图如图所示。中锅炉流量温度前馈反馈控制设计图温度曲线图中直线表示温度设定值。初始设定值是，而后将设定值改为。可以看出超调在左右，稳态误差在左右。前馈控制程序调试及监控为了表现出前馈设计对系统的补偿作用，我们再进行两组实验比较加入少许的流量扰动情况无前馈补偿时实验结果如图所示图无前馈作用中锅炉流量温度前馈反馈控制设计情况二有前馈补偿时实验结果如图所示图有前馈作用从图和图比较可知当加上前馈作用时上升的温度曲线波纹较小，上升比较平稳。说明前馈补偿对外界的流量扰动起到了定的作用。最后我们把调试好的参数和前馈补偿综合在起进行组比较完整的实验，实