毕业论文--基于MATLAB锅炉汽包液位控制的仿真研究

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1、摘要基于MATLAB锅炉汽包液位控制的仿真研究摘要锅炉是化工厂、热电厂、造纸厂中最为常见的产生蒸汽的设备，也是各类工业化生产过程中非常重要的动力设备。然而作为锅炉整体工作控制系统中较为重要的环节的锅炉水位变化控制系统，锅炉的汽包液位自然而然成为了锅炉运行过程中一个极为重要的监控参数，一旦汽包液位过低，则易对水冷壁造成损伤、易干锅，更有可能导致爆炸等严重的危险事故；若是锅炉汽包液位过高，蒸汽中会带有水，可能破坏叶片，而且会造成热量损失，由此可见精确控制锅炉汽包液位的必要性。传统的锅炉汽包液位控制一般都是采用PID控制器，该系统具有非线性、时滞性等特

2、点，并且不需要对被控对象建立精确的数学模型，但受到操作人员的经验知识和操作数据的限制。为了解决上述工程中问题，本文以锅炉液位为研究对象，结合国内外目前的研究成果，设计了将FUZZY控制器与PID控制策略相融合的FUZZY-PID锅炉汽包水位的复合控制器，分别对普通PID控制器、普通模糊控制器以及模糊自适PID（FUZZY-PID）控制器进行了仿真分析，并对仿真结果进行了对比分析。本文结果可知：该控制器与比以上两种的控制器相比都具有更高的控制精确度以及具有更好的动响应性能，该控制器更符合锅炉控制汽包水位的要求。关键词：锅炉；汽包液位；模糊控制；MA

3、TLAB；仿真研究VAbstractAbstractBoilerisnotonlythemostcommondeviceinthechemicalplants,papermills,andpowerplantsofproducingsteam,butalsotheindispensableimportantpowerequipmentinallkindsoftheprocessofindustrialproduction.Boilerwaterlevelcontrolsystemisanimportantlinkofboilercontrolsy

4、stem;thereforetheboilerdrumlevelhasbecomeextremelyimportantmonitoringparametersintheprocessofboileroperation.Oncethedrumlevelistoolow,itiseasytocausedamagetowaterwall,drypan,andmorelikelytoleadtoseriousaccidentssuchasexplosionaccident.Iftheboilerdrumlevelistoohigh,thesteamwit

5、hwaterwouldbedestroyedtheblade,heatloss.Thusitisnecessarytoaccuratecontrolofboilerdrumlevel.ThePIDcontrollerhasbeenusedinthemostofthetraditionalboilerdrumslevelcontrol.Nonlinearityandtimelagbotharethesystem’scharacters.Itisnotnecessarytoestablishaccuratemathematicalmodelforth

6、econtrolledobject.Buttheoperatorexperienceknowledgeandthelimitationoftheoperationaldatacanbelimitedtheeffect.Inordertoeliminatetheseproblems,theboilerleverisselectedtobetheresearchobject.Combiningthecurrentresearchresultsathomeandabroad,combiningFUZZY-PIDcompoundcontrollerisd

7、esignedtocontrolthedrumleverwhichisbasedontheFUZZYcontrollerwithPIDcontrolstrategy.ThenrespectivelycomparedtheordinaryPIDcontroller,FUZZYcontrollerandFUZZYadaptivePID(FUZZY-PID)controllersimulation,andanalyzedtheresultofthesimulation.TheResultsshowthatthecontrollerisbettertha

8、notherkindsofcontrollersindynamicresponseperformanceandhighcontrolpr