基于遺傳算法-模糊技術的火電廠主汽溫控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、在火力發(fā)電廠中，鍋爐的主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的控制對象過熱器是在高溫、高壓條件下工作的。鍋爐出口的過熱蒸汽溫度是整個汽水行程中工質的最高溫度，主蒸汽溫度的穩(wěn)定對機組的安全經(jīng)濟運行非常重要，所以對主汽溫的控制有較高的要求。但是由于電廠主汽溫是一個典型的具有大遲延、大慣性、非線性及時變性的復雜系統(tǒng)，利用經(jīng)典控制理論對主汽溫進行控制存在一些不足。 本文在常規(guī)PID控制的基礎上，采用遺傳算法與模糊技術結合的PID控制策略。該策略采用基于改進

2、遺傳算法的改進自適應模糊PID控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對主汽溫的有效控制。 本文首先介紹了模糊控制技術的組成、結構、原理，并對目前現(xiàn)有的已提出的各種模糊PID控制器作了總結和闡述。選定一個大遲延、大慣性對象，用目前現(xiàn)有的各種CRI-I型模糊PID控制器和本文采用的改進自適應模糊PID控制器對選定對象進行了控制，并根據(jù)仿真結果作比較，來說明本文采用的模糊控制器的優(yōu)越性；然后介紹了遺傳算法的基礎知識，并介紹了遺傳算法的各種改進措施。通過求

3、函數(shù)極大值進行仿真研究，來說明本文采用的改進的遺傳算法的有效性；接著介紹了火電廠主蒸汽系統(tǒng)的工藝流程，以說明過熱器在鍋爐中的布置。進而分析了影響汽溫變化的種種因素以及汽溫對象的特性，以說明目前廣泛采用噴水減溫作為控制汽溫手段的原因，并且得到了對象的數(shù)學模型；最后把本文采用的改進自適應模糊PID控制器和改進的遺傳算法結合起來，用改進的遺傳算法對自適應模糊PID控制器的參數(shù)進行尋優(yōu)。利用基于改進遺傳算法的改進自適應模糊PID控制器對主汽溫控

4、制系統(tǒng)進行設計，該設計為：將本文采用的基于改進遺傳算法的改進自適應模糊PID控制器用于主汽溫溫差控制系統(tǒng)的二級減溫水控制系統(tǒng)，作為串級系統(tǒng)的主調節(jié)器。本文采用MATLAB語言對二級減溫水系統(tǒng)進行仿真分析，用基本的遺傳算法和本文采用的改進遺傳算法對模糊控制器的參數(shù)尋優(yōu)，以說明改進遺傳算法的有效性，同時得到控制系統(tǒng)的階躍響應曲線。并通過改變被控對象的參數(shù)和系統(tǒng)受干擾情況下的仿真結果來說明本文采用的基于改進遺傳算法的改進自適應模糊PID控制器