浅议模糊控制在蒸汽温度控制系统中的仿真研究

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1、辽宁工程技术大学硕士学位论文模糊控制在蒸汽温度控制系统中的仿真研究姓名：韩耀鹏申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：付兴武20040201摘要本文主要研究Fuzzy—PI复合控制在火电厂过热蒸汽温度系统中的应用。在分析蒸汽温度系统工作过程、调节对象及其动态特性的基础上，构建了系统的结构模型：在对火电厂过热汽温控制对象特点分析基础上，保留串级控制抗内扰的性能，结合模糊控制动态特性好的特点，提出了一种复合模糊串级控制设计。为了使模糊控制器具有自学习能力，本文将遗传算法与模糊控制相结合，提出了使用遗传算法对模糊子集进行划分的优化方法，并根据模糊控制的特点．给出了改进的交叉算子，加快了算

2、法的收敛速度。应用该方法对锅炉过热汽温进行了仿真研究，结果表明本文提出的基于遗传算法的模糊控制优化方法是很有效的。关键词：串级控制模糊控制遗传算法过热汽温AbstractTheapplicationofFuzzy—PIcompositecontrolinthesuperheatedsteamtemperaturesystemofthermalpowerstationisprimarilystudiedinthisdissertation．Onthebasisofanalyzingtheoperatingprocess，adjusted-objectsandtheirdynamiccharact

3、ersofthesuperheatedsteamtemperaturesystem，modelsofsystemconstructionareestablished；Aschemeofdesignofcompositefuzzyserialcontrolsystemispresentedkeepingtheanti-jammingfunctionofserialcontrolandthegooddynamiccharacteristicoffuzzycontrolbasedontheanalysisofthecharacteristicofsuperheatedsteamtemperature

4、ofthermalpowerstation．Fortheimplementationofself-learninginfuzzylogiccontrolthispaperproposesgeneticalgorithmtooptimizethefuzzysetpartitions．Theimprovedgeneticoperatorsaregivenandthesimulationfortemperaturecontrolsystemusingthismethodisstudied．Theresultsshowtheproposedmethodisvalid．Keywords：serialco

5、ntrolfuzzylogiccontrolgeneticalgorithmsuperheatedsteamtemperature辽宁T程技术大学硕十学位论文1绪论1．1锅炉控制系统方展概述锅炉是一种能量转换装置，把燃烧的化学能转换为蒸汽的热能和动能。这种产品不能储藏，需随发随用。在不同的工艺流程阶段，物质和能量的输入和输出，随时处于平衡状。平衡的破坏，即生产过程的破坏，轻则引起参数偏离，重则导致事故的发生。锅炉运行要在适应外界负荷变化的情况下，严格保持内部的各种动态平衡关系，同时保证有较高的燃烧效率，生产出符合要求的蒸汽。而且由于系统存在非线性、不确定性和各种变化因素，受控对象随负荷、煤种和

6、工况的变化而表现出不同的动态特性，因此对控制系统的要求十分苛刻。由于它的复杂性，国内外都展开了对锅炉自动控制系统的研究。从其发展过程来看，可分为三个阶段。第一阶段是经典控制方法和常规控制仪表的应用。最早出现的是单参数单回路的局部控制系统，经过发展出现了三冲量PID算法的水位控制系统、串级PID控制的主蒸汽温度控制系统、双交叉限幅技术的燃烧控制系统等，我国目前使用的大部分锅炉都配备有此类控制系统，但是通过大量现场调查发现，此类控制系统并不能长期稳定的保持运行，一些参数需要不断的进行人工调整，对系统变化和仪表故障的适应性较差，因此现场运行仍然是以人工控制为主。第二阶段是以计算机技术的应用为标志。由

7、于锅炉系统的复杂性、检测参数多、关联性强，锅炉控制系统逐渐采用计算机进行监测和控制，减轻运行人员的劳动强度。但是其控制并没有太大的变化。第三阶段是现代控制技术在锅炉控制中的应用，将最优控制、自‘适应控制和专家系统等技术应用于控制方案之中。火电厂热工自动控制系统是随着社会生产力和科学技术的不断发展而辽宁T程技术大学硕十学位论文逐渐发展起来的。早期的自动控制系统因发电机单机组容量小，对控制系统要求也不