内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）
当控制器的PID参数为Kp0=1.85，Ki0=3.5，Kd0=1.35；Kp1=844，Ki1=240，Kd1=0; Kp2=400，Ki2=360,Kd2=0；r=1.2时串级比值系统仿真结果如下图所示。
图 4.8 串级比值系统仿真波形
当控制器的PID参数为Kp0=1.85，Ki0=3.5，Kd0=1.35；Kp1=844，Ki1=240，Kd1=0; Kp2=400，Ki2=360,Kd2=0；r=1.3时串级比值系统仿真结果如下图所示。
图 4.9 串级比值系统仿真波形
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当控制器的PID参数为Kp0=1.85，Ki0=3.5，Kd0=1.35；Kp1=844，Ki1=240，Kd1=0; Kp2=400，Ki2=360,Kd2=0；r=1.5时串级比值系统仿真结果如下图所示。
图 4.10 串级比值系统仿真波形
图4.7中可以看出，纵轴的值乘以一千代表的是温度，单位为℃，横轴代表的是时间，单位为min。从图中可以看出，串级比值控制系统的仿真图和单回路控制系统相比超调量变小，响应时间变快。但是串级比值控制系统不能克服煤气过剩，也不能克服煤气不足。
由此可知，r=0.25时，阶跃响应结果最好。此时空燃比为4：1。当主调节器中的KP =1.8，TI =3.5，TD=1.35时，由仿真结果可以看出，经过30min系统达到稳态，系统的最大偏差大约为300℃，最大超调量δ%=25%，为系统稳定后无余差。
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4.4.3单交叉限幅控制系统仿真分析
图 4.11 单交叉限幅控制系统原理图
图4.11单交叉限幅燃烧控制系统的仿真原理图，它是在串级比值控制系统的基础上进行改进来实现的。本图是用单边限幅的串级比值来实现的。仪表间的通讯信号和图4.6串级比值控制一样。本图是在串级比值控制的基础上加入了高低选择器，作为限幅控制。
当控制器的PID参数为Kp0=1.85，Ki0=1.65，Kd0=1.55；Kp1=844，Ki1=240，Kd1=0；Kp2=400，Ki2=360,Kd2=0；r=0.25。
图 4.12 单交叉限幅控制系统仿真波形图
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当控制器的PID参数为Kp0=1.85，Ki0=1.65，Kd0=1.55；Kp1=844，Ki1=240，Kd1=0；Kp2=400，Ki2=360,Kd2=0；r=3.5。
图 4.13 单交叉限幅控制系统仿真波形图
当控制器的PID参数为Kp0=1.85，Ki0=1.65，Kd0=1.55；Kp1=844，Ki1=240，Kd1=0；Kp2=400，Ki2=360,Kd2=0；r=1.1。
图 4.14 单交叉限幅控制系统仿真波形图
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图4.14图是加入了单边限幅后仿真结果，由仿真结果可以看出，经过26min系统达到稳态，系统的最大偏差为140℃，最大超调量δ%=11.67%，系统稳定后无余差。当温度提量时，整条曲线都位于最佳燃烧区，因此，加入了单边限幅后，能克服冒黑烟的问题。并且从图中可以看出，空燃比有个波峰，可得出，空气过剩系数大于1.3，带来能量的浪费和产品的质量下降。 4.4.4系统仿真分析比较
图4.15 焦炉立火道温度控制系统仿真原理图比较
图4.15为单回路控制系统、串级比值控制系统、单边限幅控制系统。其控制参数不
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