学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

超临界直流锅炉主蒸汽温度智能控制策略研究

作　者: 李江春
导　师: 石红瑞
学　校: 东华大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 主蒸汽温度 串级控制 模糊控制 BP神经网络
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 159次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


超临界直流锅炉是中国未来大型锅炉的发展趋势,所以深入研究并掌握超临界锅炉的控制技术是十分重要的。而主蒸汽温度是锅炉的主要性能参数,所以做好主蒸汽温度的调节对整个电厂的安全、经济、稳定运行有着重要的意义。常规的PID控制系统很难在非线性、大惯性、大滞后及时变性的工况下均保持优良的控制品质,本文针对600MW超临界直流锅炉,设计了模糊串级PID控制和神经网络串级PID控制的主蒸汽温度控制策略。主要工作如下：1)本文的研究对象是具有非线性、大惯性、大滞后及时变性的主蒸汽温度对象,在分析其动态特性的基础上,建立了600MW超临界直流锅炉主蒸汽温度对喷水量扰动的数学模型。2)设计了主蒸汽温度常规串级PID控制系统,采用遗传算法离线进行PID参数寻优,目标函数选为时间误差积分(ITAE),得到PID参数。仿真结果表明,常规串级PID控制器在跟踪性和抗扰性方面,具有较好的实用性,但是鲁棒性差。3)设计了主蒸汽温度模糊PID串级控制系统,采用变论域的思想来实现模糊策略。变论域模糊PID控制算法是通过改变模糊输入和输出变量的论域,实现了一种基于新型伸缩因子的变论域模糊自适应PID控制方法。该方法以简单函数作为伸缩因子,简单方便,计算量小。仿真结果显示,该方法超调量小,控制精度高,控制效果明显好于常规串级PID控制。4)研究了单神经元与BP神经网络的基本原理,设计了增益自调整单神经元PID控制器和双向权值调整BP神经网络控制器,实现了对主蒸汽温度对象的控制。仿真结果表明,与常规串级PID控制比较,增益自调整单神经元自适应PID控制和双向权值调整BP神经网络控制的跟踪性、抗扰性和鲁棒性均很理想。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 选题背景和意义  9-10
  1.2 主汽温控制国内外研究现状  10-11
  1.3 模糊控制国内外研究现状  11-13
  1.4 神经网络控制国内外研究现状  13-14
  1.5 本文的主要工作  14-16
第二章 超临界直流锅炉与锅炉主蒸汽温度对象动态特性  16-30
  2.1 超临界直流锅炉的概述  16-22
    2.1.1 超临界锅炉发展现状  17-19
    2.1.2 超临界锅炉结构和特点  19-22
  2.2 过热器系统与结构  22-24
  2.3 主、再热器温度调节  24-26
    2.3.1 主蒸汽温度调节  24-25
    2.3.2 再热蒸汽温度调节  25-26
  2.4 主蒸汽温度对象的动态特性  26-29
  2.5 锅炉主蒸汽温度对象的数学模型  29
  2.6 本章小结  29-30
第三章 主蒸汽温度常规串级PID控制系统  30-41
  3.1 PID控制  30-34
    3.1.1 PID控制概述  30
    3.1.2 PID控制原理  30-33
    3.1.3 数字PID控制算法  33-34
  3.2 主蒸汽温度常规串级PID控制系统  34-36
  3.3 主蒸汽温度常规串级PID控制系统的仿真  36-40
    3.3.1 基于遗传算法PID参数寻优  36-38
    3.3.2 主蒸汽温度常规串级PID控制系统仿真  38-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章 主蒸汽温度模糊PID串级控制器设计  41-62
  4.1 模糊控制理论基础  41-46
  4.2 变论域模糊控制  46-47
  4.3 模糊PID控制器设计  47-56
    4.3.1 模糊逻辑控制器构成  47-48
    4.3.2 模糊PID控制器设计  48-55
    4.3.3 变论域模糊PID控制器  55-56
  4.4 模糊PID控制在主蒸汽温度控制系统中的仿真  56-61
  4.5 本章小结  61-62
第五章 主蒸汽温度神经网络控制器设计  62-73
  5.1 主蒸汽温度单神经元PID控制  62-66
    5.1.1 单神经元PID控制算法  62-63
    5.1.2 单神经元PID控制算法改进  63
    5.1.3 单神经元PID控制在主蒸汽温度系统中的仿真  63-66
  5.2 主蒸汽温度BP神经网络PID控制器的设计与仿真  66-72
    5.2.1 BP神经网络算法  66-69
    5.2.2 BP神经网络控制算法的不足与改进  69-70
    5.2.3 基于BP神经网络的PID控制器设计与在主蒸汽温度系统中的仿真  70-72
  5.3 本章小结  72-73
第六章 总结  73-74
参考文献  74-78
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  78-79
致谢  79

相似论文

  1. 电缆巡检车图像引导技术的研究,U469.6
  2. 中医舌诊中舌形与齿痕的特征提取及分类研究,TP391.41
  3. 模糊控制、神经网络在平面二级倒立摆中的应用,TP273.4
  4. 非线性变结构导引规律的研究,TJ765
  5. 高性能恒温晶体振荡器温度控制系统的研究,TN752
  6. 市级旅游用地规划环境影响评价研究,X820.3
  7. 大学生综合素质测评研究,G645.5
  8. 基于并行算法的模糊综合评价模型的设计与应用,TP18
  9. 基于神经网络的牡蛎呈味肽制备及呈味特性研究,TS254.4
  10. 片状农业物料滚筒干燥控制系统研究,S226.6
  11. 一种多用途采摘机器人末端执行器的设计与研究,S24
  12. 基于模拟的注塑模浇注系统及成型工艺参数优化研究,TQ320.662
  13. 基于模糊逻辑的车牌识别系统研究,TP391.41
  14. 基于神经网络的自适应噪声主动控制研究,TP183
  15. 谷氨酸发酵过程建模及其仿真软件的开发,TQ922.1
  16. 冷轧机乳化液系统的优化设计,TP273
  17. 基于主导产业选择的翠山湖园区财务效益评估,F285
  18. 面向肺部CAD的特征提取、选择及分类方法研究,TP391.41
  19. 多向变异遗传算法及其优化神经网络的研究,TP18
  20. 基于计算机视觉的织物疵点检测与分类方法的研究,TP274

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
© 2012 www.xueweilunwen.com