基于CMAC的过热蒸汽温度控制研究 .doc

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1、学号密级哈尔滨工程大学本科生毕业论文基于CMAC的过热蒸汽温度控制研究院（系）名称：自动化学院专业名称：自动化学生姓名：指导教师：2010年6摘　　要现代船舶锅炉的过热器是在高温、高压条件下工作的部件，它对于船舶蒸汽动力装置的安全经济运行有着重大影响。若过热器内蒸汽温度过高，则会烧坏过热器高温段；若温度过低，则会降低热效率和影响汽轮机安全运行。因此，严格控制过热蒸汽温度在给定值附近是船舶蒸汽动力装置的一个重要任务之一。过热蒸汽温度控制系统的被控对象惯性和延迟较大，具有非线性、时变等特点。尤其是大容量、高参数的船舶控制系统，被控对象更加复杂，对控制系统的要求更高，常规的汽温串级控

2、制已经不能满足要求。小脑模型神经网络比一般神经网络具有更好的非线性逼近能力，更适合于复杂动态环境下的非线性实时控制。本论文首先根据船舶锅炉过热蒸汽温度控制系统的工作原理，建立了过热蒸汽温度串级调节系统数学模型，然后，对常规PID控制算法和CMAC控制算法进行了分析和研究，并设计了基于常规PID控制器和基于CMAC与PID的复合控制器。最后应用MATLAB软件分别进行了常规PID控制和CMAC与PID复合控制仿真，并对二者的控制效果进行比较。仿真结果表明，CMAC与PID的复合控制效果要优于常规PID控制，具有更快的控制响应速度，实时性好，抗干扰能力强。CMAC与PID复合控制方

3、法应用在船舶过热蒸汽温度控制中，可以改善过热蒸汽温度控制的品质。关键词：过热蒸汽温度；CMAC与PID复合控制；SIMULINK仿真；串级汽温调节ABSTRACTModernshipboilersuperheaterisworkinginhightemperatureandhighpressureconditionscomponents,ithasasignificantimpactonthesafetyoftheshipsteampowerplantoneconomicperformance.Iftheoverheatedsteamtemperatureinsideistoo

4、high，thehightemperaturesuperheatersectionwillbeburned;ifthetemperatureistoolow,itwillreducethethermalefficiencyandimpactthesafeoperationofsteamturbine.Therefore,strictcontrolofoverheatedsteamtemperatureatagivenvalueinthevicinityisoneoftheimportanttasksoftheshipofasteampowerplant.Thecontrolle

5、dobjectofoverheatedsteamtemperaturecontrolsystemislargeinertiaanddelay,nonlinear,time-varyingcharacteristics.Especiallyinthehigh-capacity,highparametershipcontrolsystem,thecontrolledobjectismorecomplexandtakesmoredemandingonthecontrolsystem.Conventionalsteamtemperaturecascadecontrolstrategyc

6、annolongermeettherequirements.CMACneuralnetworkhasbetternonlinearapproximationabilitythangeneralneuralnetwork,ismoresuitableforcomplexnonlineardynamicreal-timecontrolenvironment.Thispapertakeshipsoverheatedsteamtemperaturecontrolsystemastheresearchobject.Firstly,asuperheatedsteamtemperaturec

7、ascadecontrolsystemmodelhaveestablished,.Then,theCMACandPIDcompoundcontrollerofthesuperheatedsteamtemperaturesystemisdesigned,accordingtotheanalysisoftraditionalPIDcontrolalgorithmandfuzzyPIDcontrolalgorithm.Finally,simulationofthecontrolsystembase