工業(yè)鍋爐燃燒系統(tǒng)辨識(shí)與建模研究.pdf

1、目前，我國(guó)工業(yè)鍋爐數(shù)量巨大，能源消耗嚴(yán)重。同時(shí)普遍存在運(yùn)行效率低、自動(dòng)化水平落后的問(wèn)題。隨著世界能源危機(jī)的到來(lái)，我國(guó)政府對(duì)工業(yè)鍋爐監(jiān)管力度明顯加大，工業(yè)鍋爐自動(dòng)化水平的提高勢(shì)在必行，這必將促進(jìn)工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，也將對(duì)控制系統(tǒng)品質(zhì)提出新的要求。一個(gè)合理的工業(yè)鍋爐動(dòng)態(tài)特性數(shù)學(xué)模型是設(shè)計(jì)或改進(jìn)控制系統(tǒng)的前提和基礎(chǔ)。只有從數(shù)學(xué)模型出發(fā)，才能綜合出適當(dāng)?shù)目刂扑惴?，才能進(jìn)行控制系統(tǒng)優(yōu)化。 本文以工業(yè)鍋爐熱力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性辨識(shí)與建模

2、為目的，首先對(duì)工業(yè)鍋爐進(jìn)行了理論建模，即以熱力系統(tǒng)子環(huán)節(jié)(子系統(tǒng))為建模單位，將各個(gè)子環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)進(jìn)行串聯(lián)整合，從而得到整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性數(shù)學(xué)模型。在此先驗(yàn)知識(shí)的基礎(chǔ)上，采用兩種試驗(yàn)建模方法進(jìn)行系統(tǒng)建模：階躍響應(yīng)曲線擬合法和以二位式偽隨機(jī)信號(hào)為輸入，基于最小二乘的系統(tǒng)辨識(shí)方法。前者對(duì)階躍響應(yīng)曲線使用傳統(tǒng)“兩點(diǎn)法” 建模的基礎(chǔ)上，提出采用在MATLAB/SIMULINK 中進(jìn)行曲線擬合修正，從而提高建模精度。這種方法不需要特殊算

3、法和較多的專業(yè)知識(shí)，易于工程快速實(shí)現(xiàn)；后者將二位式偽隨機(jī)信號(hào)作為激勵(lì)信號(hào)，采用基于最小二乘理論的辨識(shí)算法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模。其中，輸入信號(hào)參數(shù)選擇、數(shù)據(jù)預(yù)處理、算法實(shí)現(xiàn)、模型簡(jiǎn)化部分?jǐn)⑹鲈攲?shí)，具有一定的工程指導(dǎo)價(jià)值。這種方法對(duì)系統(tǒng)高頻動(dòng)態(tài)特性的捕捉能力較強(qiáng)，并且試驗(yàn)的同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響較小，值得推廣。 本文進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)與建模研究所提出的數(shù)學(xué)模型對(duì)進(jìn)一步的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有一定的指導(dǎo)意義，該方法同樣適用于其他熱力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特