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模糊控制在锅炉烟气氧量控制系统中的研究

作　者: 韩峰
导　师: 张春发
学　校: 华北电力大学
专　业: 热能工程
关键词: 烟气氧量 PID控制模糊自适应PID控制
分类号: TP273.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 44次
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内容摘要

近年来,锅炉优化控制,已成为能源、环保和控制领域研究的热点方向之一。由于炉膛出口烟气的含氧量表明了燃烧过程中氧气与燃料的配比情况,也是锅炉燃烧控制系统对电站锅炉燃料过程进行优化调节的关键参数。因此烟气中氧量的变化能引起锅炉各项热损失和锅炉辅机设备中送、引风机总电耗的变化,最终会对电站锅炉运行过程中的供电煤耗率bg产生重要影响。基于模糊神经网络在复杂工业过程控制中的优势,本文提出了采用模糊自适应PID控制器来解决锅炉烟气氧量的控制问题,并对该控制系统进行了仿真研究。本文还从提高控制效果的角度出发,对控制器进一步分析,在传统PID算法的基础上,总结工程设计人员的技术知识和实际操作经验,建立合适的模糊控制规则表,得到了针对K,,Ki,Kd三个参数分别整定的模糊控制表,从而设计出了模糊自适应PID控制器。文中使用MATLAB中的模糊逻辑工具箱和Simulink进行仿真研究。通过对锅炉烟气氧量的模糊自适应PID控制进行仿真,通过与传统PID控制进行分析、比较,得出模糊自适应PID控制器的阶跃响应曲线具有上升快、调节精度高、稳态性好、过渡过程时间短、超调量小等优点。因而锅炉烟气氧量的模糊自适应PID控制是可行的、有效的,它实现了参数的自整定,且优于传统PID控制。因此,采用模糊PID控制器将是一个非常好的选择。可以有效降低机组运行过程中锅炉的供电煤耗率,具有重要的理论研究和实际指导意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
第1章绪论  8-12
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 模糊控制  9-10
  1.3 论文主要内容  10-12
第2章锅炉烟气氧量常规控制系统  12-21
  2.1 锅炉烟气含氧量的动态特性  12
  2.2 烟气含氧量变化对电站锅炉经济性的影响  12-15
  2.3 常规控制系统的设计  15-21
    2.3.1 PID控制原理  16-17
    2.3.2 数字PID控制算法  17-21
第3章锅炉燃烧模糊自适应PID控制系统的设计  21-46
  3.1 模糊控制理论及模糊控制器的设计  21-28
    3.1.1 模糊逻辑控制理论及发展  21-22
    3.1.2 模糊控制PID控制原理  22-24
    3.1.3 模糊控制器的基本结构和组成  24-28
  3.2 锅炉烟气氧量模糊自适应PID控制系统  28-44
    3.2.1 模糊自适应PID概述  28-30
    3.2.2 输入输出变量模糊化  30-34
    3.2.3 建立模糊控制规则  34-44
  3.3 本章小结  44-46
第4章锅炉烟气氧量模糊自适应PID控制系统仿真  46-52
  4.1 MATLAB/SIMULINK软件简介  46-47
  4.2 仿真流程  47-48
  4.3 锅炉燃烧模糊自适应PID控制系统的仿真  48-51
  4.4 性能比较  51-52
第5章总结与展望  52-53
  5.1 全文工作总结  52
  5.2 未来工作展望  52-53
参考文献  53-55
致谢  55-56
作者简介  56

模糊控制在锅炉烟气氧量控制系统中的研究

内容摘要

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