锅炉汽包液位PID控制系统

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1、摘要摘要锅炉是工厂生产过程中的重要动力设备。锅炉液位控制系统是锅炉生产控制系统中最为重要的环节。如果对锅炉的生产操作不合理，管理不善，处理不当，就往往会造成事故。这些事故中大部分是由锅炉液位控制不当引起的，可见锅炉汽包液位控制在锅炉设备控制系统中的作用非常大。而面对液位的控制不当，往往是汽包受到蒸汽流量干扰后，产生“虚假液位”，使控制器反向动作所导致的。本文就是针对锅炉汽包液位的动态特性，研究自适应模糊—PID控制在锅炉控制中的应用。传统的锅炉汽包液位控制系统大都采用常规的PID控制，此方法的优点是系统结构较为简单，易于实现，是要求精确的数学模型对象首选的控

2、制方法。但模糊控制不需要知道被控对象的精确数学模型，只需要操作人员的丰富经验及操作数据，鲁棒性比较强，适用于非线性、滞后系统的控制，但是其静态性能不能达到要求，限制了其更深一步的应用。为了消除控制系统的稳态误差，本文将在锅炉汽包液位控制系统中引入模糊—PID，同时利用Simulink分别在设定值以及干扰作用下对控制系统进行仿真分析。结果表明，和纯模糊控制和传统PID控制相比较，这种模糊—PID控制效果更为理想，可以满足锅炉汽包液位的控制要求。关键词：汽包液位；PID控制；模糊控制；模糊—PID控制；仿真摘要AbstractTheboileristhePowe

3、rPlanthatthewholefactoryissignificant，thatsuchisrequiredprovidingcompetentsteam,causingtheboileramountdeliveringsteamadapttotheburdennecessaries.Forthisreason,productionprocesseverymaintechnologyparameterhastorigorouslyenforcethecontrol.Segmentthattheboilerwaterlevercontrolsystemis

4、themostsignificantintheboiler.Accordingtothefeatherofthedrumwaterlevel,weresearchtheusingofthefuzzyself—adaptivePIDcontrolintheboiler.ThetraditioncontrolmodeofthedrumwaterlevelmostlyusesPID.Thefuzzycontroldoesnotneedprecisemathematicalmodelofthecontrolledobject,itonlyneedstheexperi

5、enceofoperatorandthedataofoperating,ithasgoodrobustnessandisfittocontrolthesystemwithnonlinearityandtimelag,butitsstaticcharacteristicdoesnotmeettherequirements,whichlimitsitsfurtherapplication.Itisusualmodeofthree—variabledrumwaterleverinordertoeliminatethestaticerrorthatusingFuzz

6、y—PIDcontrol,andthesimulationwiththeactionofsettingvalueandnoise.TheresultofsimulationindicatesthattheeffectofcontrolimprovescomparingwithsimplefuzzycontrolandtraditionPIDcontrol,whichcansatisfythecontrolrequirementofthewaterlevel.Keywords:drumlevel;PIDcontrol;FUZZY—PIDcontrol;simu

7、lation1摘要I常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书目录摘要IAbstractII第一章绪论-1-1.1课题背景与意义-1-1.2锅炉控制的研究现状-1-1.3控制方法的分类-2-1.4本文的主要研究内容-3-1.5本章小结-4-第二章锅炉汽包液位系统特性与控制方法分析-5-2.1汽包液位的动态特性-5-2.1.1汽包液位在给水流量作用下的动态分析-7-2.1.2汽包液位在蒸汽流量作用下的动态分析-9-2.2锅炉汽包液位控制方法的研究-12-2.2.1单冲量控制系统-12-2.2.2双冲量控制系统-12-2.2.3三冲量控制系统-13-2.3本

8、章小结-14-第三章控制理论分析-15-3.1PID