自抗扰控制技术在锅炉控制系统中的应用研究

发布时间：2017-11-07 06:28

  本文关键词：自抗扰控制技术在锅炉控制系统中的应用研究

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【摘要】：锅炉是石油、化工、电厂等工业过程中非常重要的能量转换设备,同时也是一个具有时滞性、不确定性、非线性等特点的比较典型的多输入多输出工业过程控制系统。随着社会的进步和发展,人们对锅炉控制的要求逐渐向降低能源消耗、生产高效和清洁生产的方向发展。然而以我国的锅炉自动化水平还没有办法完全实现这些高要求,因此设计一个不仅可以使锅炉安全稳定高效地运行,还可以兼顾到节能减排的锅炉控制系统是必要的。SMPT-1000是水汽热能全流程的模拟仿真装置,本文研究对象为SMPT-1000中的锅炉系统。依据工艺流程及被控对象的特性分析,把锅炉控制系统分为两部分即水汽系统和燃烧系统。依据控制系统设计原则设计锅炉整体的PID控制方案,给出PID控制器的正反作用及控制规律。采用PCS7对锅炉控制方案进行CFC组态、SFC组态及设计监控界面,完成锅炉PID控制系统的实施。PID控制由于其自身局限性,并不能很好地完成对锅炉系统的有效控制。针对锅炉系统具有的不确定性、非线性、时滞等特性,采用自抗扰控制技术来实现其有效控制。过热蒸汽压力是锅炉系统中典型的不确定性对象,本文使用最小二乘直接辨识方法对蒸汽压力模型进行辨识与验证,并对蒸汽压力的自抗扰控制进行matlab仿真。在基于PCS7完成整个锅炉控制方案的实验过程中,过热蒸汽压力控制回路采用自抗扰控制,而其他控制回路仍然采用PID控制。仿真和实验运行结果表明,自抗扰控制的控制效果表现出明显的优越性,且自抗扰控制对系统不确定性具有很好的适应性,还可以提高系统参数的鲁棒性。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK223.7

【参考文献】

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本文编号：1151251