工业燃煤锅炉模糊控制研究

论文题目: 工业燃煤锅炉模糊控制研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制工程

作者: 闫成华

导师: 王科俊,陈俐江

关键词: 工业燃煤锅炉,模糊控制,模糊复合控制器

文献来源: 哈尔滨工程大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文研究了工业燃煤锅炉的自动控制问题。以某型工业燃煤锅炉控制系统作为研究对象，分别对其蒸汽压力回路和汽包水位回路进行了系统的分析，得到了相应的控制方案，设计了一种模糊—PI复合控制器对该系统进行控制。首先分析了工业燃煤锅炉的工艺流程和特点，简单介绍了工业燃煤锅炉系统自动控制的主要任务，并介绍了目前对锅炉控制系统研究的一般控制规律以及模糊控制系统的发展及其在控制工程中的应用。然后在对工业燃煤锅炉系统的工艺流程和工作过程的分析基础上，设计了工业燃煤锅炉燃烧系统的整体控制方案。接着对模糊控制系统的基本理论基础和设计方法进行了介绍，给出了模糊控制器的基本设计步骤。其次在分析了蒸汽压力回路的动态特性的基础上，设计了常规PI控制器实现了蒸汽压力的自动控制。但是由于锅炉对象的复杂性，得到其精确数学模型比较困难。从仿真中发现，控制器的控制效果并不令人十分满意。在此基础上结合锅炉对象的特点设计了蒸汽压力模糊控制系统，虽然系统动态品质得到明显改善，然而系统存在稳态误差。这样综合常规PI控制器以及模糊控制器各自的优点，最后设计了模糊—PI复合控制器，仿真结果表明其控制效果很好，然后按同样的方法设计了汽包水位回路模糊—PI复合控制器。再次，分析了经济燃烧的原理及造成锅炉热效率低的原因，设计了烟气含氧量模糊闭环控制系统，通过实现燃煤锅炉最佳风煤比，从而实现了经济燃烧回路的控制要求。最后，利用Matlab模糊控制工具箱对控制系统进行了计算机仿真研究，给出了仿真曲线，通过比较给出了结论。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内相关研究的历史及发展现状

1.3 模糊控制在工业控制中的应用

1.4 实现工业燃煤锅炉自动控制的意义

1.5 本论文的主要内容

第2章 工业燃煤锅炉自动控制系统

2.1 锅炉的构造及工作过程

2.1.1 锅炉的构造

2.1.2 锅炉的工作过程

2.2 锅炉的自动控制任务及可控性分析

2.2.1 锅炉的自动控制任务

2.2.2 系统可控性分析

2.3 锅炉自动控制系统控制回路特性分析

2.3.1 汽包水位回路特性分析

2.3.2 蒸汽压力回路特性分析

2.3.3 烟气含氧量和炉膛负压回路特性分析

2.4 锅炉自动控制系统控制方案

2.5 本章小结

第3章 模糊控制理论及基本原理

3.1 传统控制理论的局限性及模糊控制理论的产生、发展

3.1.1 传统控制理论的局限性

3.1.2 人工控制的启示

3.1.3 模糊控制理论的产生和发展

3.2 模糊控制系统组成

3.3 模糊控制器

3.3.1 模糊控制器组成

3.3.2 模糊控制器的设计

3.4 本章小结

第4章 蒸汽压力、汽包水位模糊控制

4.1 模糊—PI复合控制器

4.2 蒸汽压力回路模糊—PI复合控制

4.2.1 蒸汽压力调节对象的动态特性

4.2.2 控制系统结构图

4.2.3 蒸汽压力回路模糊—PI复合控制器设计

4.3 汽包水位回路模糊—PI复合控制

4.3.1 汽包水位调节对象的动态特性

4.3.2 汽包水位回路模糊—PI复合控制器设计

4.4 系统仿真

4.5 本章小结

第5章 经济燃烧模糊控制系统

5.1 经济燃烧的原理及特点

5.2 烟气含氧量模糊闭环控制

5.2.1 风煤比的模糊开环控制

5.2.2 烟气含氧量的模糊闭环控制

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

发布时间: 2007-08-21

参考文献

• [1].工业燃煤锅炉智能控制系统的研究与实现[D]. 戴慧敏.昆明理工大学2010
• [2].在负荷变化大的工况下的工业燃煤锅炉PI—模糊串级控制[D]. 张杰飞.昆明理工大学2001
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• [5].中小型燃煤锅炉仿人智能控制系统的实现[D]. 何光宏.重庆大学2002
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• [7].基于单片机技术的燃煤自动供暖锅炉控制系统技术开发[D]. 谢园.燕山大学2012
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