基于预测函数控制的导热油加热炉温度控制改进策略研究

发布时间：2020-08-21 23:41

【摘要】：导热油加热炉是石化行业重要的加热设备,作为一个间接加热系统,其最大的特点是将炉内管盘中的导热油加热到工艺要求的设定温度,进而将导热油中的热能供给受热设备。针对导热油加热炉这一非线性、大时滞的不确定对象开展先进控制技术研究,对于稳定生产过程、实现节能降耗、提高企业效益具有重要的实际意义。本文在深入研究导热油加热炉工艺原理、对象特性的基础上,分析了导热油出口温度与主要参数间的关系,总结现有控制方案的特点和不足,通过不确定性理论分析,提出了基于预测函数控制算法的导热油加热炉出口温度改进策略。具体研究内容如下:1)在对预测函数控制算法基本原理和相关参数的选择展开讨论的基础上,对一阶和二阶被控对象分别跟踪阶跃函数、斜坡函数和正弦函数进行了仿真分析,结果表明PFC算法具有响应速度快,跟踪性能好,抗干扰能力强的特点。2)针对不确定系统,研究了鲁棒稳定性策略,并将其应用于液压伺服振动控制系统中。通过构建参数不确定模型,开展PID和PFC控制算法的仿真,验证了PFC算法具有较强的抗干扰能力和控制鲁棒性。3)针对导热油加热炉这一具有不确定性、大时滞、非线性的系统,在对影响导热油出口温度的相关控制参数和对象不确定性特点进行深入分析的基础上,构建了基于预测函数控制算法的参数摄动模型。并通过仿真验证本文所提出的基于不确定性的PFC-前馈复合控制方案的有效性。在此基础上,将该方法投入工程应用,取得了良好的效果。4)针对导热油加热炉自动化系统开发这一课题,开展了自动化系统的硬件的配置和选型、PCS7软件程序的开发及系统运行控制三个方面的研究。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP273;TQ054;TE65

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘颖;刘义平;陶曙明;温治;;低负荷下蓄热式加热炉燃烧策略数值模拟[J];中南大学学报(自然科学版);2016年06期

2 徐强;章家岩;冯旭刚;;基于预测函数控制算法的管式加热炉温度控制策略[J];石油化工;2016年04期

3 亓鲁刚;吕文祥;高小永;栾志业;黄德先;;多液位与加热炉复合系统的协调控制[J];化工学报;2016年03期

4 王通;董朝阳;王青;倪茂林;;凸多面体不确定系统的符号稳定性分析[J];控制理论与应用;2015年01期

5 潘瑞林;胡邦国;曹建华;刘德楼;;基于仿真优化的加热炉—热轧区间重调度[J];计算机集成制造系统;2014年06期

6 Yong-gang PENG;Jun WANG;Wei WEI;;Model predictive control of servo motor driven constant pump hydraulic system in injection molding process based on neurodynamic optimization[J];Journal of Zhejiang University-Science C(Computers & Electronics);2014年02期

7 王应彪;赵学观;徐丽明;侯兴杰;;振动技术在农业生产中的应用进展[J];中国农业大学学报;2013年06期

8 彭勇刚;韦巍;王均;;时滞约束系统的神经动态优化模型预测控制[J];仪器仪表学报;2013年05期

9 张永华;匡玉兰;陈颖;张霞;赵玉清;宁旺云;;液压激振式马铃薯收获机挖掘装置的设计[J];西南农业学报;2013年02期

10 何德峰;丁宝苍;于树友;;非线性系统模型预测控制若干基本特点与主题回顾[J];控制理论与应用;2013年03期

相关博士学位论文 前5条

1 曲婷;基于随机模型预测控制的驾驶员行为建模[D];吉林大学;2015年

2 朱阳;不确定系统的自适应反步控制[D];浙江大学;2015年

3 黄骅;非线性模型预测控制的鲁棒稳定性与在线优化算法研究[D];浙江工业大学;2013年

4 潘伟;基于遗传算法的鲁棒控制问题研究[D];东北大学;2006年

5 瞿少成;不确定系统的滑模控制理论及应用研究[D];华中科技大学;2005年

相关硕士学位论文 前9条

1 徐乐;船用油漆导热油的智能温控技术研究[D];浙江海洋学院;2015年

2 刘叶浩;基于S7-300PLC的加热炉控制系统设计[D];武汉工程大学;2015年

3 冯曦;基于西门子S7-400PLC的远程监控系统开发[D];燕山大学;2014年

4 王海龙;模型预测控制在复杂工业过程中的应用研究[D];兰州大学;2013年

5 沈国良;预测函数控制的改进算法研究[D];浙江大学;2007年

6 张伟伟;工业锅炉燃烧系统辨识与建模研究[D];上海交通大学;2007年

7 张磊;间歇精馏过程的预测函数控制[D];内蒙古工业大学;2006年

8 高宏宇;不确定系统的神经网络控制研究[D];大庆石油学院;2006年

9 张会珍;线性不确定系统的鲁棒控制器设计及应用[D];大庆石油学院;2005年

本文编号：2799994