青海大学昆仑学院课程设计课程名称： 加热窑炉温度控制系统 班 级： 自动化 2024 级（ 1 ）班 学 号： 0853505015 姓 名： 乔 顺 龙 设计日期： 2024-12-4——2024-12-11 加热窑炉温度控制系统图纸１所示为某工业生产中的加热炉，其任务是将被加热物料加热到一定温度，然后送到下道工序进行加工。加热炉工艺过程为：被加热物料流过排列炉膛四周的管道后，加热到炉出口工艺所要求的温度。在加热用的燃料油管道上装有一个调节阀，用以控制燃料油流量，以达到控制出口温度的目的。但是，由于加热炉时间常数大，而且扰动的因素多，单回路反馈控制系统不能满足工艺对加热炉出口温度的要求。为了提高控制质量，采纳串级控制系统，运用副回路的快速作用，有效地提高控制质量，满足生产要求。设计要求1、绘制加热炉出口温度单回路反馈控制系统结构框图。2、以加热炉出口温度为主变量，选择滞后较小的炉膛温度为副变量，构成炉出口温度与炉膛温度的串级控制系统，要求绘制该串级控制系统结构图。3 、 假 设 主 对 象 的 传 递 函 数 为， 其 中,副对象的传递函数为，主、副控制 器 的 传 递 函 数 分 别 为，，,，请确定主、副控制器的参数（要求写出详细的参数估算过程）。4、利用 simulink 实现单回路系统仿真和串级系统仿真，分别给出系统输温度控制器控制阀炉膛炉膛壁温度检测、变送仪表加热炉出口出响应曲线。5、根据两种系统仿真结果分析串级控制系统的优缺点设计方案一、加热炉出口温度单回路反馈控制系统结构框图 图 2 加热炉出口温度单回路反馈控制系统结构框图二、串级控制系统加热炉工艺过程为：被加热物料流过排列炉膛四周的管道后，加热到炉出口工艺所要求的温度。在加热用的燃料油管道上装有一个调节阀，用以控制燃料油流量，以达到控制出口温度的目的。由于加热炉时间常数大，而且扰动的因素多，比如原料侧的扰动与负荷扰动；燃烧侧的扰动等，单回路反馈控制系统不能满足工艺对加热炉出口温度的要求。为了提高控制质量，采纳串级控制系统，运用副回路的快速作用，以加热炉出口温度为主变量，选择滞后较小的炉膛温度为副变量，构成炉出口温度与炉膛温度的串级控制系统有效地提高控制质量，以满足工业生产的要求。串级控制系统的工作过程，就是指在扰动作用下，引起主、副变量偏离设定值，由主、副调节器通过控制作用克服扰动，使系统恢复到新的稳定状态的过渡过程。由加热炉出口温度串级控制...
