《火电厂自动控制理论基础》是根据作者多年对热工技术人员的培训经验，从电厂对人才的培养目标出发，以控制理论与工程应用相结合的角度，研究了古典控制理论的基本概念、基本原理和基本方法。并结合电厂实际，重点讨论了控制理论在热工控制系统的分析、设计、改造与调试过程中的理论指导作用。全书共分为六章，第一、二章讲述基础知识，第三章针对热工过程的特点讲述了系统的建模方法，第四、五章和第六章分别讲述了时域分析法、根轨迹分析法和频域分析法，通过常见热工被控对象的动态特性和热工控制系统的设计方法，研究了系统结构与参数变化对系统性能影响的本质特征。

《火电厂自动控制理论基础》可作为大型火电厂生产技术人员培训的首选基础理论教材，也可作为职工大学、函授大学“热工过程自动化”和“热工自动化仪表”专业的教学用书，并可供自动化专业师生以及从事自动化方面工作的工程技术人员参考。

序言

前言

第一章 绪论

第一节 自动控制理论概述

第二节 自动控制的基本概念

第三节 自动控制的性能指标

第四节 自动控制系统分类

单元小结

思考题

第二章 基础知识补充

第一节 Laplace变换

第二节 线性微分方程求解

单元小结

思考题

习题

第三章 线性控制系统的数学模型

第一节 数学模型的基本概念

第二节 常用系统数学模型的几种形式

第三节 被控对象的数学模型

第四节 控制设备的数学模型（只考虑线性模型）

第五节 构成控制系统的典型环节传递函数形式

第六节 系统方框图及其等效变换

第七节 控制系统数学模型的求取

第八节 梅逊公式及其在求传递函数中的应用

单元小结

思考题

习题

第四章 控制系统的时域分析法

第一节 控制系统的稳定性

第二节 控制系统的稳态性能

第三节 控制系统的动态性能

第四节 时域分析法在控制系统性能分析中的应用举例

单元小结

思考题

习题

第五章 控制系统的根轨迹分析法

第一节 根轨迹的基本概念

第二节 一般根轨迹（180°）的绘制法则

第三节 零度根轨迹的绘制法则

第四节 参量根轨迹

第五节 用根轨迹分析控制系统性能

第六节 控制系统结构变化对根轨迹的影响

第七节 热工控制系统根轨迹分析法举例

单元小结

思考题

习题

第六章 控制系统的频域分析法

第一节 基本概念

第二节 典型环节的频率特性曲线的绘制

第三节 控制系统开环频率特性曲线的绘制

第四节 控制系统稳定性分析

第五节 频域分析法中的系统性能指标

第六节 控制系统结构变化对开环频率特性曲线的影响

第七节 频率特性分析法在控制系统性能分析中的应用举例

单元小结

思考题

习题

出版社: 中国电力出版社; 第1版 (2001年6月1日)

丛书名: 大型火电厂生产技术人员培训系列教材

平装: 181页

正文语种: 简体中文

ISBN: 9787508305998

条形码: 9787508305998

商品尺寸: 25.8 x 17.8 x 0.8 cm

商品重量: 281 g

品牌: 中国电力出版社发行部

ASIN: B002WN2EAW

（1）及时更新自动控制系统内部的各个组织结构，保证其达到最佳的运行状态为了能够让火力发电厂的自动控制系统充分发挥其性能，应及时改进、更新自动控制系统内部的各组织结构，从而实现系统的实时更新。火力发电厂应该制定计划，及时安排有工作经验的值班人员来更新自动控制系统，从而保证系能够达到最佳的运行状态。例如为了提高火力发电厂自动控制系统中的数据采集系统的性能，发电厂的工作人员就应该及时更新数据库的数据。自动控制系统中的数据采集系统主要有在线检测，屏幕显示，数据采集及处理等功能。通过采集卡扫描从外界采集的数据点，然后自动控制系统对数据进行分析判断，将新的数据点传输至数据库当中，以便数据库得到及时更新。

（2）采用误差检测技术方法检测控制系统的故障问题，提高系统的性能目前，在对火力发电厂自动控制系统进行故障检测时，大都采用误差检测技术方法。误差检测技术方法的核心问题就是检测、分析期望值的偏离误差。通过设置测量信号的上、下限来判断测量值是否处在所设置测量信号的上下限范围之内，若不处于范围之内，则认为信号处于不正常状态，否则信号处于正常状态。此外，除了要检测故障的信号期望值以外，通常还要附加检测测量信号的变化速率，若测量信号的变化速率处于设置的上下限之内，则认为系统处于正常状态。

（3）在火力发电厂的自动控制系统中引进AGC管理模式，提高系统的性能火力发电厂AGC系统的实现功能相当丰富，AGC系统的功能实现过程不仅是一个火力发电厂自动控制系统实现的过程，同时它还要涉及到电力调度指令等多方面的环节。因此为了能够更好的实现AGC系统功能，实现火力发电厂的自动化控制发电技术，不仅仅要提高发电机组的工作能力，而且更要增加技术研究和资金投入，加强研发力度，努力完善各发电机组的自动化水平，保障AGC自动发电控制系统能够在各个电网之中充分发挥其巨大的作用。

（4）在火力发电厂的自动控制系统中应用PLC控制系统，提高系统的性能随着我国电力改革的进一步深化，电力企业近年来逐步实现了竞价上网、厂网分开的运行模式。这就迫使火力发电厂也要不断的进行改革，采取有效的方法来减小发电的运行成本，从而不断的提高发电的生产效率。因此，火力发电厂自动化控制系统的实施是火力发电厂的必然选择。目前，在发电厂火力发电机组的设计过程中一般都遵循自动化控制水平较高的设计原则。例如在进行辅助车间部分设计时，大都采用输煤、水处理、除灰等技术，集中缩小监控点的范围。建立控制检测网络，结合成熟可靠的PLC可编程控制器及以太网，从而实现单元控制室对整个辅助车间进行控制、检测。

（5）在火力发电厂的自动控制系统中应用DCS控制系统，提高系统的性能火力发电厂通常都采用DCS自动控制系统。应用DCS控制系统可以实现控制系统的闭环辨识、在线检测、故障报警以及检测系统的执行机构是否处于正常工作状态等功能。

火电厂自动控制火力发电厂自动控制系统出现的问题分析

（1）火力发电厂的自动控制系统极易受到外界干扰 火力发电厂的自动控制系统是一个较为庞大的系统。但其中的过热和再热汽温的控制系统、分散控制系统以及积水自动系统等是最容易受到外界干扰的部分，同时系统对象体积也比较大。这也是火力发电厂的自动控制较为常见的问题。

（2）调节器的反应时间较慢,造成控制系统执行命令的的响应时间延长 在测量值与固定值的偏差值不为零的情况下,调节器的积分环节就会不断的起作用,从而引起调节器的输出值也在不断的发生变化（只有当调节器出现积分饱和时，其输出值才会停止变化）。当火力发电厂的自动控制系统的调节器处于饱和状态时，如果当偏差值产生变化时,就会造成调节器的反应时间变的非常缓慢,这样就会引起火力发电厂的自动控制系统执行命令的的响应时间延长很多。这不仅没有使火力发电厂的自动控制系统发挥其应有的功能,而且也造成了控制过程中存在着安全隐患,从而降影响了整个火力发电厂的工作效率。

（3）性能分析方法中最小方差控制存在一定的缺陷。在对火力发电厂自动控制系统性能指标进行评价时，最主要的分析方法即是最小方差控制，利用最小方差控制方法进行评价时具有较大的优势。首先，可以直接测定闭环回路，直接进行性能评估，不需要增加额外的附加实验；其次，最小方差控制可以提供丰富的信息，通过这些信息可以来对输出方差和实际控制系统输出最小方差之间的差距进行比较，从而对系统的实际运行情况进行掌握，并对其合理进行改善。一旦控制器不能发挥作用，则需要对其不稳定的原因进行分析，对控制器进行重新设计，从而确保火力发电厂自动控制系统运行的稳定性。但在这期间，利用最小方差进行控制，不可避免的会存在着一些缺陷，从而影响自动控制系统的性能。

火电厂自动控制火力发电厂自动控制系统的性能分析方法

最小方差控制作为目前评价火力发电厂自动控制系统性能指标的主要分析方法，通常具有一下几大优点。首先，不需要增加额外的附加实验便可对闭环回路进行测定，直接进行性能评估。其次，它提供了相当丰富的有效信息，例如利用其提供的信息，来比较输出方差和实际的控制系统输出最小方差之间的差距，掌握系统的实际运行情况，给出合理的改善目标。在控制器不能发挥其作用的情况下，可以通过分析其不稳定的原因，重新设计控制器保障火力发电厂的自动控制系统稳定运行。不可避免的，最小方差控制也存在着一些缺陷。

发电厂发电过程自动控制包括的主要内容如下：

①自动检测：自动地检查和测量各种物理量、化学量以及生产设备的工作状态参数，这些数据能够反映生产过程的实时进行情况，以此为依据来监视生产过程的进行情况和趋势，以便及时调整生产，保证生产的正常进行。

②自动保护：在发生事故时，保护系统自动启动。这样可以及时防止事故的进一步扩大，保护生产设备不受更严重的破坏，提高了整个系统的安全性和可靠性。

③顺序控制：预先设定好程序和条件，运行的条件满足时，系统自动地对设备进行一系列操作，保证了系统的精准运行，同时还减少了操作人员的工作量。

④自动控制：又称为自动调节，当生产过程不在规定工况下进行时，系统会自动地维持进行调整。火电厂的自动控制复杂而艰巨，要对主机和辅助设备同步实现自动控制，工艺不同采用的控制方法也有区别，控制系统、系统的结构都会有很大差别。对控制系统分块分区域进行分析研究，可以把复杂庞大的系统逐个实现自动控制。