锅炉燃烧系统主蒸汽压力—给煤量的控制与优化

发布时间：2020-04-08 23:22

【摘要】：锅炉燃烧系统在火电厂中扮演着重要角色,其中的主蒸汽压力-给煤量系统是锅炉和汽轮机之间的桥梁,影响着锅炉的燃烧效率。主蒸汽压力-给煤量系统是一个大惯性、大滞后、非线性的系统,实际生产中大多采用串级PID控制策略,但串级PID控制的参数整定需要经过多次试凑,且鲁棒性不强。本文以主蒸汽压力-给煤量系统的控制与优化为背景,将智能算法与PID控制相结合设计了智能控制器,在MATLAB环境下对其控制效果进行了仿真验证,并基于PLC进行了实验验证。本课题的主要研究内容如下;(1)分析现有锅炉燃烧系统的优化策略,针对主蒸汽压力-给煤量系统,采用智能控制器对其加以控制与优化。设计了以给煤量为主要影响因素的主蒸汽压力-给煤量系统的控制结构。(2)设计了基于模糊自适应PID控制的主蒸汽压力-给煤量优化系统。研究模糊控制系统的结构,设计了主蒸汽压力-给煤量优化系统中的模糊自适应PID控制器,利用二维模糊控制器的输出在线修正PID控制器的参数。在MATLAB环境下建立了模糊推理系统和主蒸汽压力-给煤量优化系统的仿真模型,分析了模糊自适应PID控制器的位置和个数对其控制效果的影响,并进行了仿真验证。(3)设计了基于ANFIS-PID控制的主蒸汽压力-给煤量优化系统。为克服模糊自适应PID控制中模糊控制规则对专家经验依赖性太强的缺点,分析ANFIS的结构及原理,将三个双输入单输出的ANFIS并列,设计了 ANFIS-PID控制器,利用其输出在线修正PID控制器的参数。在MATLAB环境下建立了ANFIS和基于ANFIS-PID控制器的主蒸汽压力-给煤量优化系统的仿真模型,对其控制效果进行了仿真验证,并且对比分析了串级PID控制,模糊自适应PID控制和ANFIS-PID控制的控制效果。(4)在RSLogix 5000环境下,利用实验类比测试平台实现了模糊自适应PID控制和ANFIS-PID控制以及手/自动控制的无扰动切换。以AB的Compact Logix系列PLC为控制器,以三层现场总线为网络架构,以三容水箱液位-流量系统为类比实验控制对象,验证了本文所设计的智能控制器的有效性。
【图文】：

更新输入输出后的FIS编辑器Fig.3-7TheFISeditorupdatedinputandoutput

设置完成后的隶属度函数编辑器Fig.3-8Themembershipfunctioneditoraftersetting（4）返回FuzzyLogicDesigner，将推理方法(Implication)设为min，合成方法
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM621.2

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本文编号：2619954