基于模糊控制理论的锅炉燃烧系统控制

发布时间：2017-04-21 09:15

  本文关键词：基于模糊控制理论的锅炉燃烧系统控制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 石河子热力公司26~#供热站自八八年成立以来，一直担负着为全市供暖的任务。虽然设备几经更新，但由于种种原因，采暖能耗一直很高，其中锅炉燃烧控制落后是原因之一。 本文以26~#供热站的2台50t/h燃煤锅炉的燃烧控制为课题，以改进原有PID控制为目的，以当前发展比较迅速的模糊控制理论为手段，提出了采用8051单片机控制变频器改变给煤机、引风机和送风机转速的设计方案，实现了燃烧过程的计算机控制。系统对锅炉燃烧进行监控，通过传感器采样信号，计算是否达到最佳含氧量、最佳风煤比，来控制给煤量、引风量和送风量，使燃烧达到最佳热效率和提高锅炉运行的经济效益。用MATLAB对应用模糊自整定PID控制器的锅炉燃烧控制系统模型进行仿真研究。 针对锅炉这种具有非线性、参数不稳定、难以建立精确数学模型的控制对象，采用传统的PID控制，效果不佳。结合模糊控制理论和PID控制，本文提出用模糊自整定控制器实现对锅炉的控制。并利用MATLAB仿真工具对模糊自整定PID控制器的性能作了初步研究。仿真结果表明，明显优于传统PID控制，具有超调量小、过渡时间短、稳定性好、适应性强等特点，能够达到预期的控制效果。
【关键词】：锅炉 模糊自整定控制 单片机 系统仿真
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TK323
【目录】：

• 1 概述8-13
• 1.1 引言8-9
• 1.2 课题研究的对象及改造要求9-11
• 1.3 国内外现状11-12
• 1.4 研究内容12-13
• 2 供暖链条燃煤锅炉的控制13-29
• 2.1 链条锅炉系统介绍13-16
• 2.1.1 燃煤链条锅炉各部分的结构13-14
• 2.1.2 锅炉的工作过程14-15
• 2.1.3 锅炉设备的主要控制系统15-16
• 2.2 锅炉燃烧系统的动态特性16-17
• 2.2.1 燃料传送过程16
• 2.2.2 燃料燃烧过程16
• 2.2.3 蒸汽形成过程16-17
• 2.3 锅炉供暖系统的控制要求17-18
• 2.4 锅炉燃烧控制系统框图18-24
• 2.4.1 给煤调节系统的设计19-20
• 2.4.2 送风调节系统的设计20-21
• 2.4.3 引风调节系统的设计21-22
• 2.4.4 炉膛负压调节系统22-24
• 2.5 锅炉汽包水位的控制24-25
• 2.6 蒸汽过热系统的控制25-26
• 2.7 计算机控制系统26-29
• 2.7.1 计算机控制的一般概念26-27
• 2.7.2 计算机控制设计原理27-29
• 3 控制算法研究29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 PID控制算法29-33
• 3.2.1 PID控制原理29-30
• 3.2.2 数字PID控制算法30-32
• 3.2.3 增量式PID控制算法32
• 3.2.4 对PID控制的分析32-33
• 3.3 模糊控制原理33-35
• 3.3.1 模糊控制器33-34
• 3.3.2 模糊控制系统原理框图34-35
• 3.4 模糊-PID复合控制35-39
• 3.4.1 PID参数Fuzzy自整定控制原理35-36
• 3.4.2 PID参数Fuzzy整定模型36-37
• 3.4.3 模糊自整定PID控制器37-39
• 3.5 简化的模糊-PID控制39-41
• 3.5.1 两维模糊控制39-40
• 3.5.2 三维模糊PID控制40-41
• 3.6 链条锅炉燃烧控制方案41-43
• 4 系统设计43-57
• 4.1 硬件设计43-51
• 4.1.1 硬件结构43-44
• 4.1.2 系统主要功能44-45
• 4.1.3 系统硬件配置45-46
• 4.1.4 存储器扩展电路46-47
• 4.1.5 键盘接口电路47-49
• 4.1.6 模拟量输入电路49-50
• 4.1.7 模拟量、开关量输出电路50-51
• 4.2 软件设计51-57
• 4.2.1 软件设计的基本原则51-52
• 4.2.2 软件实现的功能52
• 4.2.3 系统主程序流程图52-54
• 4.2.4 锅炉点火启动子程序流程图54-55
• 4.2.5 A／D采样子程序流程图55-56
• 4.2.6 控制算法子程序流程图56-57
• 5 模糊自整定PID控制器在锅炉控制中的仿真57-64
• 5.1 仿真工具介绍57-58
• 5.2 SIMULINK构造的模糊自整定控制器模型58-59
• 5.3 供暖锅炉燃烧控制系统仿真59-64
• 6 结论64-66
• 6.1 本篇论文完成的主要工作64
• 6.2 需要进一步完善的工作64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-70

【引证文献】

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本文编号：320017