工业燃煤锅炉模糊控制研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文工业燃煤锅炉模糊控制研究姓名：闫成华申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：王科俊;陈俐江20050601哈尔滨工程大学硕士学位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，设计了一种模糊一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

2、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，最后设计了模糊一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

3、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伟4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。关键词；工业燃煤锅炉；模糊控制；模糊--PI复合控制器哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACT11抢problemofautomaticcontrolincoal．firedboileriSdiscusseAinthisthesis．Atypeofcoal-firedboilerinflammationsystemisregarde

4、d鼬theresearchtarget,anerseparatelyanalyzedsteampressureloopandwaterlevelloop．weobtainedtherelevantcontrolscheme，anddesignedakindoffuzzy-PIcompoundcontrollertocontroltwoloops．First,thetechnologicalprocessandcharacteristicof-industrycoal-firedboilerisanalyzed，andthispapergivessimplythemainmissionof

5、automaticcontrolofcoal-firedboilerinflammationsystem,andintroducedactllalordinarycontrollawsofboilerinflammationsystemstudy,alongwithfuzzycontrolsystemdevelopmentandapplicationinthecontrolengineering．A_CberwardsonbaSedofanalyzingcoal-firedboilerinflammationsystemtechuologicalprocessandworkprocess

6、，thecoalboilffrinflammationsystemcon血olschemeisdesigned．Then,thispaperin．educedthefundamentaltheorybaseanddesignmeallSof蛔controller,andgivesfundamentaldesignprocessofit．Second,thedynamiccharacteristicoftheloopforsteampressureisanalyzed,onthebasisofthis,aroutinePIcontrollerisdesignedtocontrolthest

7、eampressure．Butforthecomplexityofboiler,itisa11．culttoobtainaccuralcmathematicalmodel，thecontrollerisnotSOeffective．Thenafuzzycontrolsystemisdesigned0nthebasisofthecharacteristicofboilar,thoughthedynamicqualityisimprov