摘要：在工业生产过程中，PID控制是一种结构简单，易于操作，鲁棒性强的，应用最广泛的控制手段。当今的火电厂机组的容量和参数都在变高，这便要求控制系统具有更高的可靠性和精确性。

本文研究了PID控制系统的具体结构，说明了不同的控制器参数对控制系统调节品质的影响，且分别对单参数，多参数调节系统的整定方法进行研究，并运用MATLAB程序与SIMULINK仿真对传统整定方法进行仿真研究。本文从理论基础的角度出发，主要研究了具有自平衡能力对象的PID控制系统的整定方法和优化其稳定性的方法。

关键词：PID控制  参数整定  优化稳定性

目录

摘要

abstract

1. 绪论-5

1.1 选题背景- 5

1.2 PID控制器在火电厂热工过程的应用现状-5

2. 单回路反馈调节系统-6

2.1 控制系统的品质指标-6

2.2 系统分析的一般方法-6

3. 采用比例调节器的反馈系统的分析-7

3.1 系统的稳定性与稳定裕度-7

3.1.1分别用Bode图与Nyquist曲线两种方法分析-7

3.2 用MATLAB编程分析P调节系统的静态偏差-9

3.3 调节过程的动态偏差-10

3.3.1 研究调节作用对动态偏差的影响-10

3.3.2 研究不同扰动对动态偏差的影响-11

3.4 分析调节对象阶次对调节过程持续时间ts的影响-11

4. 采用比例-积分调节器的反馈系统的分析-13

4.1 用频域分析法研究PI调节系统的稳定性-13

4.1.1 分析PI调节系统的临界参数曲线与等衰减率曲线-13

4.2 用MATLAB编程的方法对PI调节系统中的主要振荡成分进行研究-14

4.3 用simulink来研究调节过程的静态偏差和动态偏差-16

4.4 调节过程的持续时间ts和最佳参数的选取-19

5. 采用比例-微分调节器的反馈系统的分析-21

5.1 用频域分析法研究PD调节系统的稳定性-21

5.1.1 研究PD调节系统的临界参数曲线与等衰减率曲线-21

5.2 PD调节系统最佳调节参数的选择-22

5.3 用MATLAB编程的方法法及simulink仿真曲线分析PD调节系统的静态偏差和动态偏差-22

6. 采用比例-积分-微分调节器的反馈系统的分析-28

6.1 对多容对象PID系统临界参数曲线的分析研究-28

6.2 根据调节过程曲线分析PID调节系统参数对稳定性的影响-29

6.3 研究放大系数K时间常数T延迟时间τ等特征参数对控制过程的影响-34

6.3.1 放大系数K对系统控制过程的影响-34

6.3.2 时间常数T对系统控制过程的影响-34

6.3.3 延迟时间τ对系统控制过程的影响-35

7. 过热汽温串级调节系统的整定-36

7.1 整定主、副回路-36

7.1.1使用两步整定法对副回路进行整定-36

7.1.2使用两步整定法对主回路进行整定-36

7.2整定整个回路-37

总结-38

参考文献-39

致谢-40