基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的電站磨煤機(jī)建模與控制.pdf

1、我國“富煤、貧油、少氣”的能源特點(diǎn)決定了未來一段時(shí)間我國電力能源仍然主要依靠燃煤火力發(fā)電。隨著我國火電站裝機(jī)容量的不斷增大，中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)在電站中的應(yīng)用越來越廣泛。作為主要的制粉設(shè)備，中速磨煤機(jī)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性直接影響著電站鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性。因此，對中速磨煤機(jī)進(jìn)行建模與控制研究具有實(shí)際意義。
　　本文從物質(zhì)和能量傳遞角度出發(fā)來分析中速磨煤機(jī)的運(yùn)行機(jī)理，并基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理，建立能反映中速磨煤機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部變量因果關(guān)系

2、的因果回路圖和能反映內(nèi)部變量定量數(shù)學(xué)關(guān)系的存量流量圖。然后，在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件Anylogic中對所建模型進(jìn)行仿真分析，并將仿真結(jié)果和傳統(tǒng)微分方程模型的仿真結(jié)果進(jìn)行對比。
　　針對所建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，采用冷一次風(fēng)閥門開度調(diào)節(jié)磨煤機(jī)出口溫度、熱一次風(fēng)閥門開度調(diào)節(jié)一次風(fēng)流量的控制方案，并選用傳統(tǒng)的PID控制器對中速磨煤機(jī)進(jìn)行控制。結(jié)合工程整定法整定控制器的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對磨煤機(jī)出口溫度和一次風(fēng)量的控制。
　　鑒于在系統(tǒng)參數(shù)辨識、參

3、數(shù)優(yōu)化等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用的果蠅優(yōu)化算法所具有的計(jì)算量小、原理簡單、收斂性好等特點(diǎn)，為了克服本文設(shè)計(jì)的磨煤機(jī)控制系統(tǒng)存在的調(diào)節(jié)時(shí)間過長、超調(diào)量偏大等問題，采用果蠅優(yōu)化算法對控制器參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。將優(yōu)化前后控制器對中速磨煤機(jī)系統(tǒng)的控制效果進(jìn)行了對比分析，結(jié)果表明經(jīng)過果蠅優(yōu)化算法優(yōu)化后的控制器對中速磨煤機(jī)具有更好的控制效果。
　　針對磨煤機(jī)大慣性和大延遲的特性，結(jié)合模糊控制理論，在優(yōu)化后的控制器基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了自整定模糊PID控制器。并將