现代控制理论大作业

现代控制理论 (主汽温对象模型) 班级: 学号: 姓名: 目录 一. 背景及模型建立 1. 火电厂主汽温研究背景及意义 2. 主汽温对象的特性 3. 主汽温对象的数学模型 二.分析 1. 状态空间表达 2. 化为约当标准型状态空间表达式并进行分析 3. 系统状态空间表达式的求解 4. 系统的能控性和能观性 5. 系统的输入输出传递函数 6. 分析系统的开环稳定性 7. 闭环系统的极点配置 8. 全维状态观测器的设计 9. 带状态观测器的状态反馈控制系统的状态变量图 10. 带状态观测器的闭环状态反馈控制系统的分析 三.结束语 1. 主要内容 2. 问题及分析 3. 评价 一 .背 景 及 模 型 建 立 1.火 电 厂 主 汽 温 研 究 背 景 及 意 义 火 电 厂 锅 炉 主 汽 温 控 制 决 定 着 机 组 生 产 的 经 济 性 和 安 全 性 。由 于 锅 炉 的 蒸 汽容 量 非 常 大 、 过 热 汽 管 道 很 长 ， 主 汽 温 调 节 对 象 往 往 具 有 大 惯 性 和 大 延 迟 ， 导 致锅 炉 主 汽 温 控 制 存 在 很 多 方 面 的 问 题 ， 影 响 机 组 的 整 个 工 作 效 率 。 主 汽 温 系 统 是表 征 锅 炉 特 性 的 重 要 指 标 之 一 ， 主 汽 温 的 稳 定 对 于 机 组 的 安 全 运 行 至 关 重 要 。 其重 要 性 主 要 表 现 在 以 下 几 个 方 面 ： (1) 汽 温 过 高 会 加 速 锅 炉 受 热 面 以 及 蒸 汽 管 道 金 属 的 蠕 变 ， 缩 短 其 使 用 寿命 。 例 如 ， 12CrMoV 钢 在 585℃ 环 境 下 可 保 证 其 应 用 强 度的 时间约为10 万小时，而在 595℃ 时， 其 保 证 应 用 强 度的 时间可 能仅仅是 3 万小时。 而且一 旦受 热 面严重 超温 ， 管 道 材料的 强 度将会 急剧下 降， 最终可 能会 导 致 爆管 。 再者， 汽 温 过高 也会 严重 影 响 汽 轮机 的 汽 缸、 汽 门、 前几 级喷嘴和 叶片、 高 压缸前轴承等部件的 机 械强 度， 从而导 致 设备损坏或者使 用 年限缩 短 。 (2) 汽 温 过 低， 会 使 得机 组 循环 热 效 率 降低， 增大 煤耗。 根据理论估计可 知：过 热 汽 温 每降低10℃ ， 会 使 得煤耗平均增加0.2%...