大型循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)建模與模糊控制技術(shù)的研究.pdf

1、循環(huán)流化床高效，低污染，燃料適應(yīng)性廣的特點(diǎn)，成為近年來在我國(guó)快速發(fā)展的潔凈煤燃燒發(fā)電技術(shù)。大型循環(huán)流化床發(fā)電的投產(chǎn)，為優(yōu)化我國(guó)的電力結(jié)構(gòu)、降低發(fā)電環(huán)境污染、提高整體能源利用效率，發(fā)揮著重要的作用。而其在建模及自動(dòng)控制等方面存在很多待研究和解決的問題。
　　大型循環(huán)流化床燃燒系統(tǒng)是復(fù)雜的多變量控制系統(tǒng)，保證燃燒系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定性控制，對(duì)流化床的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。本文對(duì)大型循環(huán)流化床鍋爐燃燒對(duì)象特性和試驗(yàn)建模、多變量之間關(guān)聯(lián)特性、模

2、糊多變量控制策略進(jìn)行了深入研究，主要內(nèi)容如下:
　　1以蒙西發(fā)電廠300MW循環(huán)流化床鍋爐實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用最小二乘法進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，通過試驗(yàn)建模方法建立了不同鍋爐負(fù)荷下，在燃料量、一次風(fēng)、二次風(fēng)、回料閥開度、冷渣器轉(zhuǎn)速控制量發(fā)生階躍變化時(shí)，床溫、床壓和主汽壓對(duì)象的傳遞函數(shù)模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)其動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
　　2針對(duì)循環(huán)流化床多變量強(qiáng)耦合大延時(shí)的特點(diǎn)，對(duì)多變量關(guān)聯(lián)分析中的效能相對(duì)增益矩陣(ERGA)在大純滯后對(duì)

3、象變量配對(duì)時(shí)存在的問題進(jìn)行改進(jìn)。提出利用純滯后時(shí)間τ和時(shí)間常數(shù)Tc的相對(duì)大小形成純滯后矩陣，并對(duì)帶寬矩陣進(jìn)行加權(quán)修正，得到改進(jìn)的ERGA配對(duì)方法，并對(duì)該方法的正確性進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證，表明了該方法的簡(jiǎn)潔實(shí)用有效性。利用該方法，將流化床燃燒系統(tǒng)多變量系統(tǒng)分解為多個(gè)單輸入單輸出回路，并采用模糊前饋解耦消除耦合。
　　3詳細(xì)分析循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)對(duì)象特性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出模糊多變量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，總結(jié)出了模糊多變量自適應(yīng)控制器參數(shù)的調(diào)整原則

4、，并根據(jù)該原則制定了具有自適應(yīng)性的模糊規(guī)則表。并引入了變論域的概念，提出通過自適應(yīng)調(diào)整量化因子和比例因子的方法來改善直接型模糊控制器的性能，提高多變量模糊控制系統(tǒng)的自適應(yīng)性能。
　　4通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的流化床燃燒系統(tǒng)多變量模糊控制系統(tǒng)的有效性。通過床壓和主汽壓的設(shè)定值擾動(dòng)、燃料量?jī)?nèi)擾、冷渣器轉(zhuǎn)速外擾等發(fā)生變化時(shí)的控制仿真曲線，來證明系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力和穩(wěn)定性，為今后的工程應(yīng)用提供參考。
　　最后，論文分析和總結(jié)了研究方