锅炉燃烧系统的模糊预测控制

发布时间：2017-05-06 08:01

  本文关键词：锅炉燃烧系统的模糊预测控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 目前,工业锅炉控制的核心问题就是对燃烧系统进行有效的控制。如何使蒸汽压力保持良好的动态特性,使入炉燃料得以充分燃烧,是锅炉燃烧系统控制的关键。 本文根据动态矩阵控制理论和模糊智能控制理论,通过对燃煤锅炉实际运行工况的分析,以及对以往应用的先进控制算法的研究,针对锅炉燃烧系统这一典型的多变量、非线性、紧耦合、大滞后、强干扰的复杂对象,采用模糊预测控制方法来调节蒸汽压力,运用风/煤比模糊自寻优控制方法来提高燃烧的热效率。文中在确定锅炉燃烧系统为复杂的三输入、三输出对象的基础上,进一步研究,将其简化为一个二输入、二输出对象,降低了控制的复杂程度。通过仿真比较,结果表明采用模糊预测控制器不仅有效地减小了稳态误差,而且使响应时间、超调量、稳态时间等性能指标有了明显改善。 仿真软件采用结构化设计方法,面向数据流,自顶向下逐步求精,设计出完整的程序实现流程图,并用MATLAB编制了算法程序。通过改变控制参数,观察控制效果的变化。仿真实验表明,本文所采用的控制器具有鲁棒性强、适应性好、精度高等特点,能较好地实现对锅炉燃烧系统的控制,在一定程度上克服了传统控制算法的弊端,为模糊预测控制器的现场实现提供了有利的实验依据。
【关键词】：锅炉燃烧系统 模糊预测控制 风/煤比 模糊自寻优算法
【学位授予单位】：大庆石油学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK323
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究本课题的目的和意义10
• 1.2 国内外工业锅炉控制系统的发展状况10-11
• 1.3 国内外工业锅炉控制理论的研究状况11-13
• 1.4 本文的主要内容13-14
• 第二章 锅炉燃烧系统的机理及控制方案设计14-22
• 2.1 锅炉燃烧系统控制过程机理14-18
• 2.1.1 蒸汽压力控制系统的动态特性14-17
• 2.1.2 送风控制系统的动态特性17-18
• 2.1.3 引风控制系统动态特性18
• 2.2 锅炉燃烧系统实现最优控制的目标18-20
• 2.2.1 稳定蒸汽母管的压力18-19
• 2.2.2 维持锅炉燃烧的最佳状态和经济性19
• 2.2.3 维持炉膛负压在一定范围内19-20
• 2.3 锅炉燃烧系统控制方案的设计20-21
• 2.4 小结21-22
• 第三章 动态矩阵控制的基本原理及参数设计22-35
• 3.1 预测控制理论概述22-26
• 3.1.1 预测控制的产生22-23
• 3.1.2 预测控制的发展23-24
• 3.1.3 预测控制的基本原理24-26
• 3.2 动态矩阵控制的原理和算法26-31
• 1、预测模型26-27
• 2、滚动优化27-28
• 3、反馈校正28-31
• 3.3 动态矩阵控制的参数设计31-35
• 1、采样周期T 和模型时域长度N31-32
• 2、优化时域长度P32
• 3、控制时域长度M32-33
• 4、误差权矩阵Q33
• 5、控制权矩阵R33-34
• 6、误差校正向量h34-35
• 第四章 模糊控制理论及控制器设计35-43
• 4.1 模糊控制理论的产生与发展35-36
• 4.2 模糊控制理论的基本思想36-37
• 4.3 模糊控制系统的组成37-38
• 4.4 模糊控制器的设计38-42
• 4.4.1 模糊化过程39
• 4.4.2 知识库39-40
• 4.4.3 模糊推理40
• 4.4.4 反模糊化过程40-42
• 4.5 模糊控制器的结构42-43
• 第五章 模糊预测控制在锅炉燃烧系统中的仿真研究43-62
• 5.1 模糊预测控制机理及其实现形式43-45
• 5.1.1 以过程预测信息处理为核心的模糊预测控制43-44
• 5.1.2 以模糊决策优化为核心的模糊预测控制44-45
• 5.2 锅炉燃烧系统模糊预测控制方案设计45-54
• 5.2.1 锅炉燃烧系统的模糊预测控制结构45-46
• 5.2.2 燃料控制系统46-50
• 5.2.3 送风控制系统50-54
• 5.2.4 引风控制系统54
• 5.3 仿真软件的设计与实现54
• 5.4 程序流程图54-57
• 5.5 系统仿真57-61
• 5.6 小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士期间发表的论文66-67
• 致谢67-68
• 详细摘要68-71

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