双回路温度模糊解耦控制系统的设计

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1、分类号：TP273+.410710-2011132003硕士学位论文双回路温度模糊解耦控制系统的设计陈谨女导师姓名职称苏诗琳副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称检测技术与自动化装置论文提交日期2014年5月23日论文答辩日期2014年6月17日学位授予单位长安大学万方数据万方数据Designofthedouble-looptemperaturefuzzydecouplingcontrolsystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenJinnvSupervisor：Prof.SuShili

2、nChang’anUniversity,Xi’an,China万方数据万方数据万方数据摘要电锅炉具有安全方便、环保节能、热效率高等特点，成为目前比较理想的供热设备。有效控制其温度是提高锅炉安全经济的重要措施。温度控制系统往往具有多变量、强耦合、非线性、时变等特点，难以建立精确的数学模型。传统的解耦控制方式，控制精度较低，且控制效果不理想，已经越来越不能满足系统的控制要求。设计合理、高效和可靠的温度控制系统对改善和提高电锅炉的安全稳定运行具有重要意义。本文以TkJ-2型实验锅炉为控制对象，研究其模型特点，分析内、外胆温度的耦合特性，采用双回路温度解耦控制策略得出系统的

3、控制输出。由于实验条件所限，实验中的样本数量过少，使所得到的实验锅炉模型与实际存在着较大的偏差，因此建立不以模型为参考的模糊解耦控制系统是解决上述问题的有效途径。本文以消除多变量之间的关联耦合、提高系统的各项性能为目的，设计了合理的模糊解耦控制系统。通过仿真研究，对比分析所设计系统的解耦控制效果。仿真结果表明模糊解耦控制方法不依赖对象的精确数学模型，能够较好的对强耦合、非线性问题进行有效控制，设计思路简洁，提高了系统的动、静态性能，具有较好的适应性和鲁棒性，适用于类似的工控场合，具有一定的理论研究和实现意义。关键词：双回路温度控制、耦合、系统建模、模糊解耦i万方数据

4、AbstractElectricboilerbecomestheidealheatingequipmentbecauseofsafety,convenience,energy-saving,highthermalefficiencyandsoon.Itisanimportantmeasurethatimprovesthesafetyandeconomyoftheboilertocontrolitstemperatureeffectively.Temperaturecontrolsystemisdifficulttoestablishaprecisemathemati

5、calmodelonaccountofmultiplevariables,strongcoupling,nonlinear,time-varyingandsoon.Thetraditionaldecouplingcontrolmethodshavebecomeincreasinglyunabletomeetthecontrolrequirementsofsystembecausethecontrolprecisionislowandcontroleffectisnotideal.So,itissignificanttoimproveandenhanceasafean

6、dstableoperationoftheelectricboilerthatdesignsareasonable,efficientandreliabletemperaturecontrolsystemIttakestheTkJ-2experimentboilerascontrolobjectinthispaper,tostudyonthecharacteristicsofthemodelandanalyzethecouplingcharacteristicbetweeninnerandoutergalltemperature.Itgainsthecontrolo

7、utputofsystembyadoptingdoublelooptemperaturedecouplingcontrolstrategy.Becausetheexperimentalconditionislimitedandthenumberofsamplesofexperimentistoosmall,itexistsalargedeviationbetweentheachievingexperimentalboilermodelandthefact.Therefore,itisaneffectivewaytosolvetheaboveproblemsthr