循環(huán)流化床鍋爐汽包水位的智能控制研究與實現(xiàn).pdf

1、本課題以同煤大唐熱電二期工程的一臺330MW循環(huán)流化床機組鍋爐為研究對象，對該鍋爐汽包水位的控制方案和控制器的算法做了全面而細致的研究和實驗。首先根據(jù)汽包水位的動態(tài)特性和鍋爐自身的詳細參數(shù)，建立了鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。然后，針對常規(guī)單沖量和雙沖量控制方案在控制效果上的不足，確立了串級三沖量的汽包水位控制方案。在控制算法方面，引入了不依賴被控對象精確數(shù)學(xué)模型的模糊控制來彌補常規(guī)PID控制精度高但參數(shù)難以整定的缺點。結(jié)合兩者的優(yōu)點

2、，在自適應(yīng)模糊PID的基礎(chǔ)上，引入變論域的思想，結(jié)合汽包水位的實際特性，設(shè)計出了簡化的變論域自適應(yīng)模糊PID控制器，并對其進行了仿真和應(yīng)用。在機組投AGC期間，將本文中設(shè)計的簡化變論域自適應(yīng)模糊PID控制器應(yīng)用于該鍋爐汽包水位的控制系統(tǒng)中，并在DCS系統(tǒng)上進行了實驗。結(jié)果表明:簡化后的變論域自適應(yīng)模糊PID具有良好的控制效果，特別是在機組負(fù)荷擾動大時，表現(xiàn)出了超調(diào)量小、速度響應(yīng)快、控制精度高、對負(fù)荷擾動適應(yīng)性強等良好的控制品質(zhì)。

3、　　從研究內(nèi)容上講，本論文主要包括了以下幾個個方面:
　　(1)主要對本課題的研究背景和意義進行了闡述。分析了我國電力行業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要性，針對我國整個電力行業(yè)以火力發(fā)電為主的事實，提出了被譽為“二十一世紀(jì)清潔燃燒技術(shù)”的循環(huán)流化床(CFB)鍋爐燃燒技術(shù)。繼而針對CFB鍋爐的汽包水位對于鍋爐安全運行的重要性進行了說明，給出了近些年來鍋爐汽包水位的各種控制方案和一些先進的智能控制算法，并簡要分析了它們的優(yōu)缺點。
　　(2)

4、主要是確立本課題的具體研究對象和控制方案。通過對循環(huán)流化床(CFB)鍋爐設(shè)備和運行情況的分析，得出了對汽包水位影響的主要因素，并對其動態(tài)特性進行了分析。論述并總結(jié)了鍋爐汽包水位的各種控制方案，確立了本課題的控制方案，解決了“虛假水位”的問題。明確了汽包水位的控制要求，計算了系統(tǒng)中各項參數(shù)和傳遞函數(shù)。
　　(3)主要對汽包水位控制方案中主控制器的算法進行了研究和設(shè)計。結(jié)合常規(guī)PID算法的優(yōu)缺點，引入了不依托被控對象數(shù)學(xué)模型的模糊控制

5、算法，利用自適應(yīng)控制理論，設(shè)計了自適應(yīng)模糊PID控制器。引入變論域的思想，設(shè)計了簡化的變論域自適應(yīng)模糊PID控制器。利用仿真軟件搭建了仿真模型，并對每種控制器的控制效果做了對比分析。
　　(4)主要是論證簡化變論域自適應(yīng)模糊PID控制器的實際控制效果。在DCS平臺上將簡化的變論域自適應(yīng)模糊PID控制器進行了完整組態(tài)，在機組投AGC期間進行了定值擾動、負(fù)荷擾動以及定值和負(fù)荷同時擾動實驗，以驗證該控制器在實際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和控制效果。