基于模糊pid控制的锅炉减温减压系统的研究毕业论文

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1、基于模糊PID控制的锅炉减温减压系统的研究毕业论文目录1绪论11.1课题的背景与意义11.1.1课题背景11.1.2课题的意义11.2减温减压系统的历史发展及现存问题21.2.1国内外研究的现状21.2.2智能控制算法在锅炉减温减压系统中的应用现状31.2.3锅炉减温减压系统存在的问题61.3本文的研究内容及开展工作62减温减压系统的工作原理及结构设计72.1引言72.2减温减压系统的工作原理72.3减温减压系统的组成部分82.3.1减温减压阀82.3.2给水调节阀92.3.3安全阀122.3.4传感器132.4减温减压阀关键参数与冷凝水及其流量

2、的研究与计算14652..4.1冷凝水的水质要求152.4.2冷凝水额定流量的计算152.4.3减温减压阀流通能力Cv162.4.4二次蒸汽在管道中的额流速计算172.4.5减温减压阀节流降压级数的确定182.4.6节流套筒开孔面积计算182.4.7减温减压阀阀芯开孔面积计算192.4.8节流小孔的排布方式202.4.9降噪量的计算212.5新型文丘里式喷水减温器的入口线形设计222.5.1喷水器工作原理222.5.2影响吸收长度的因素232.5.3容纳蒸汽流量范围232.5.4容纳蒸汽的流量范围232.6给水调节阀的参数计算242.6.1给水调

3、节阀的流通能力Cv的计算242.6.2冷凝水在管道中的流速252.7本章小结253利用有限元分析减温减压阀的节流套筒273.1ANSYS有限元分析软件以及解题过程273.1.1有限元软件简介273.1.2有限元分析方法的解题过程273.2模态分析理论与意义273.2.1模态分析理论简介283.2.2模态分析的意义283.3建立节流套筒动力方程283.4节流套筒的模态分析303.4.1有限元模型的建立303.4.2材料属性及实常数31653.4.3网格划分313.4.4加载与求解323.4.5计算结果333.4.6结果分析334二次蒸汽温度控制理论

4、研究354.1PID控制354.1.1PID控制原理354.1.2PID控制器参数的整定364.2模糊控制理论374.2.1模糊控制的基本原理384.2.2模糊规则库394.3模糊PID控制器的设计394.3.1确定模糊PID控制器的结构404.3.2精确量的模糊化处理404.3.3建立模糊PID控制器的控制规则434.3.4确定模糊变量的隶属度函数455二次蒸汽温度控制系统的仿真研究485.1系统仿真与仿真软件简介485.1.1系统仿真的概念485.2二次蒸汽温度控制系统特性研究及模型时变485.2.1建立二次蒸汽温度控制系统模型485.2.2

5、二次蒸汽温度控制系统模型的辨识505.3基于常规PID控制的仿真研究515.4基于模糊PID控制的仿真研究525.5常规PID控制与模糊PID控制在外部扰动下的仿真分析53结论..........................................................................................................................56致谢57参考文献58附录6065附录A60附录B63651绪论1.1课题的背景与意义1.1.1课题背景蒸汽是现在工业最重要的二次

6、能源，在许多工业领域中有着重要地位。蒸汽输送采用高压过热输送，低压饱和使用。过热的高压蒸汽无法直接利用，在使用端需要将高压过热蒸汽进行减温减压处理，与饱和蒸汽相比过热蒸汽所含的热量很小，低压饱和蒸汽的热焓值相对较高。例如0.5Mpa，159℃的蒸汽含有的气化热值2088KJ/Kg。高压输送蒸汽比较经济使用，而低压蒸汽的热值更高，因此需要减温减压系统对过热蒸汽进行处理。目前，该系统在能源动力、冶金、供热、印染纺织、石油化工等行业都有广泛的应用。因为减温减压系统处理的是高压过热蒸汽，从而导致减温减压阀处产生很强的振动与噪声，会产生如下的危害：对减温减

7、压阀的冲蚀加重，大大降低阀的使用寿命，降低生产效率，如果高压过热蒸汽产生的频率与减温减压阀的固有频率相近则会发生共振现象，对阀造成严重损坏；长期工作在噪声环境下的工作人员会损伤内耳的听觉组织，造成耳聋；在噪声条件下工作会导致工作人员的工作效率下降，出错率增高。因此对系统进行噪声与振动的测试有重要的意义。PID控制是温度控制系统中最常用的控制方法，但它有诸多不足之处，如针对具有时变、非线性、大滞后等特点的系统无法满足系统的动态与静态性能的要求。为此我们在常规PID控制的基础上，采用模糊推理的方法实现PID参数的在线自整定，不仅具备了传统PID控制系

8、统原理简单、鲁棒性强、使用方便的优点，而且在灵活性、适应性、控制性能方面也有了很大的提高。该控制方法的研制成功，不仅会增加系统的可靠性，