糖厂锅炉燃烧模糊控制系统研究

糖厂锅炉燃烧模糊控制系统研究

钟伟红[1]2003年在《糖厂锅炉燃烧模糊控制系统研究》文中研究说明目前,我国糖厂锅炉的设备比较落后,大多数锅炉的控制、操作水平基本上停留在手工和简单仪表操作,自动化水平较低,根据糖厂锅炉自动控制的现状,本论文着重研究了糖厂锅炉的燃烧自动控制系统。 首先,论证了糖厂锅炉控制的难点,以及采用常规PID控制器难以获得良好控制效果的原因。 然后,分析了锅炉燃烧过程机理及控制目标,在此基础上,针对糖厂锅炉控制的任务,对锅炉燃烧系统的燃料、送风、引风进行设计。其中,总结操作人员成功的经验,提出两种控制策略:其一是基本模糊控制器和带参数自调整模糊控制器,引入锅炉燃料控制系统中;另一种是模糊自寻优控制器,用于送风控制系统中。 最后,根据所提出的控制方案,采用MATLAB仿真软件,进行了有效的仿真实验,结果表明,模糊控制的引入有效地克服了系统的扰动,提高了系统的动态特性。

汤瑜华[2]2014年在《糖厂锅炉DCS控制系统设计及应用研究》文中认为锅炉是甘蔗制糖生产中重要热动力设备,其控制系统的性能优劣制约着糖厂生产安全与能耗。因此研究与设计具有完善功能、可靠性能的糖厂锅炉DCS控制系统,可提高锅炉热效率、减少燃料使用量,具有研究的价值和市场发展的前景。本文以某糖厂的75t/h蔗渣煤粉锅炉为背景,通过分析该类锅炉异于一般工业锅炉的特性,研究该台锅炉的工艺流程、控制任务,确定了其结构系统的监控点,并设计了一个适应两种不同热值燃料混烧、用汽负荷波动大的锅炉控制方案。然后根据该台锅炉工艺参数、设备运行环境完成了控制仪表规格型号的选型工作和DCS编号设定工作;本文按照DCS应用中的选型原则和企业的生产要求,采用了和利时公司的HOLLIAS-MACS系列集散控制系统,对该控制系统进行了分析研究;详述了DCS系统的组态方案,包括数据采集、数据通讯、软件编程,以及监控画面、报警和历史数据查询。上述的设计的糖厂锅炉DCS控制系统在2010年11月开始投入使用,系统运行效果良好,锅炉的各个重要运行参数、生产指标基本达到设计目标,锅炉的安全性能和节能效率都得到了很大的提高。

施心陵, 张榆锋, 陈建华[3]1992年在《模糊控制在糖厂锅炉燃烧过程控制中的应用》文中研究表明一、引言锅炉是糖厂的主要动力设备,锅炉的状况直接影响全厂的生产和效益。由于糖厂锅炉燃料及用汽的特点,使其燃烧系统具有一定的特殊性,因而这类锅炉的汽压/燃料回路不易控制。糖厂锅炉燃烧及用汽具有以下特点: ①这种锅炉使用两种燃料(蔗渣、煤),其燃烧值相差甚远,具有单烧渣、煤渣混烧、单烧煤叁种状态。此外,作为主燃料的蔗渣来源受压榨的影响,使得燃料来源极不稳定。②煤和渣的燃烧方式不同,可燃烧的时间常数也相差很大,此外还有两者混烧状态,这就带来

钟伟红, 冯丽辉, 史红梅[4]2003年在《糖厂锅炉燃烧系统的模糊控制研究》文中进行了进一步梳理首先简单介绍了糖厂锅炉燃烧系统的特殊性 ,然后针对其滞后、非线性、时变及干扰的不确定性 ,应用模糊控制对该系统进行设计 ,最后 ,用MATLAB软件对该系统调试、仿真 ,比较模糊控制与PID控制的优劣性

施心陵, 张榆锋, 陈建华[5]1991年在《模糊控制在糖厂锅炉燃烧过程控制中的应用》文中研究指明糖厂锅炉燃烧系统的控制有其特殊的难点,它的燃料复杂,用气负荷变化幅度大,变化速率快,同时又要求气压平稳以保证气轮机的正常工作。传统的PID及改进的PID难以取得满意的控制效果。本文介绍了模糊控制在糖厂锅炉燃烧过程中的应用。在蒸汽压力控制中应用了变量多输入多输出的模糊控制器。此外,作者还运用模糊理论设计了一种模糊自寻优控制器,对煤/风比和渣/风比进行模糊自寻优。运行结果表明,模糊控制能克服糖厂锅炉燃烧过程控制中的困难。获得了满意的控制效果。

曾海莹[6]2006年在《基于T-S模型的模糊广义预测控制方法研究及应用》文中认为随着科学技术和生产力的不断发展,在实际工业过程中受控对象越来越复杂,表现为如下一些特征:多输入多输出、时变性、藕合、时滞、非线性、不确定性、信息量少、高性能指标等。诸如此类的复杂系统,由于无法建立系统的精确数学模型,从而使得传统控制理论很难给出一个较好的控制效果,甚至不能控制。本文针对热工过程中的非线性、多变量、大时滞等特点,致力于从非线性角度研究预测控制算法在热工过程中的应用。本文的主要内容是研究基于T-S模糊模型的非线性系统辨识算法,并在此基础上研究非线性系统的模糊预测控制问题,并且把基于T-S模型的广义预测控制算法应用于糖厂锅炉水位系统的控制。具体包括以下几个方面:1、针对复杂非线性动态系统的模糊建模问题,本文基于T-S模型提出一种自组织模糊辨识算法。改进后的算法简化了前提结构辨识的过程,并使前提参数辨识和结论参数辨识同时完成,极大的减少了参数辨识和结构辨识的计算量,能够保证在线辨识的要求。大量的仿真结果表明该算法具有收敛速度快、辨识精度高、稳定性好,便于工程应用。2、介绍了T-S模糊模型和GPC基本原理的基础上,将基于T-S模型的GPC归纳为叁种算法,从理论上对这叁种算法进行了详细地推导,并通过仿真研究比较了叁种算法的控制性能和计算负担上的差异;从而为这一类模糊预测控制的实际应用提供了选择的依据,也为进一步的性能分析奠定了基础。3、根据锅炉系统复杂、干扰频繁、全局模型建立困难的实际情况,通过对其水位特性的分析,提出一种基于T-S模型的多模结构的模糊预测控制算法,并在DCS系统中开发了实时控制的软件。实际应用表明本算法能够很好地通过在线辨识T-S模型从而实现对具有非线性特性的水位对象的预测控制及获得良好的控制精度。

张榆锋, 施心陵, 陈建华[7]1996年在《通过学习自动生成模糊控制规则的方法及应用》文中研究指明提出一种模糊控制规则的计算机自学习及自确定方案,即计算机通过对经验丰富的操作人员的控制过程不断学习,自动建立最优的控制规则,从而克服传统方法在生成模糊控制表中系统设计人员的主观随意性,使控制规则的设计完全体现操作人员的经验及控制策略。该方案在建立糖厂锅炉燃烧系统的多输入、输出控制的模糊规则中取得满意效果。

郑苏民, 解绍先, 王威廉, 施心陵, 张榆锋[8]1992年在《YD-90 STD微机锅炉控制系统》文中提出本文针时糖厂锅炉的特殊性和复杂性,介绍了YD-905 STD微机锅炉控制系统的结构,提出了控制方案,介绍了解决燃烧过程多输入、多输出、非线性、大滞后问题的具体方法,最后介绍了系统软硬件特点.

曾海莹[9]2005年在《糖厂锅炉系统的智能化控制》文中提出首先简单介绍了广西雷平糖厂锅炉系统的特殊性和工艺流程,然后针对其大滞后,非线性,时变及干扰的不确定性,应用预测控制策略和模糊控制算法对该系统进行设计,同时开发出基于现场总线的SY-2008GL蔗渣锅炉优化控制系统,经过一段时间的运行证实其燃烧热效率高,实现了经济, 安全,平稳运行的效果。

曾俊杰[10]2006年在《进化规划模糊算法研究与应用》文中研究表明模糊控制器的设计不需要建立精确的数学模型,具有很好的鲁棒性,但是模糊控制器的设计中存在两个瓶颈问题:模糊变量隶属函数的确定和模糊规则的合理选取。进化规划避开了问题的数学复杂性,具有强大的数据挖掘能力,求解问题所需的信息比传统优化方法要少的多,并且更容易得到全局最优解。将两者结合能起到取长补短、各显优势的效果。本文主要是用进化算法来解决与模糊系统相关的优化模糊集合的隶属函数或模糊规则,并将该算法应用于T-S模糊模型辨识和PID参数自调整控制中。论文的主要内容可概括如下:1.为解决非线性系统模型难以建立这一问题,本文采用建立系统模糊模型的方法,将叁阶结构式的进化规划用于T-S模糊模型的辨识,直接确定T-S模糊模型的结构和参数。2.针对非线性控制系统难以控制的问题,本文采用基于进化规划的PID参数自调整控制方案,利用进化规划对PID参数的模糊规则基自动寻优,根据对象本身的响应特性调整控制器的参数,与传统的PID控制不同的是PID参数部分采用语言模糊模型,而不采用固定参数,为解决非线性系统控制提供了一种新思路。3.根据锅炉燃烧系统复杂、干扰频繁、全局模型建立困难且又具有非线性,时滞特性等实际情况,通过对主蒸汽压力的特性及控制策略分析,提出一种双层进化规划模糊算法,并应用于燃烧串级控制中。仿真表明采用本算法的控制器能够有效克服锅炉燃烧率内扰的影响,改善了机组负荷的跟踪性能,提高了机组运行的经济性。

参考文献:

[1]. 糖厂锅炉燃烧模糊控制系统研究[D]. 钟伟红. 昆明理工大学. 2003

[2]. 糖厂锅炉DCS控制系统设计及应用研究[D]. 汤瑜华. 广西大学. 2014

[3]. 模糊控制在糖厂锅炉燃烧过程控制中的应用[J]. 施心陵, 张榆锋, 陈建华. 自动化仪表. 1992

[4]. 糖厂锅炉燃烧系统的模糊控制研究[J]. 钟伟红, 冯丽辉, 史红梅. 昆明理工大学学报(理工版). 2003

[5]. 模糊控制在糖厂锅炉燃烧过程控制中的应用[C]. 施心陵, 张榆锋, 陈建华. 1991年控制理论及其应用年会论文集(下). 1991

[6]. 基于T-S模型的模糊广义预测控制方法研究及应用[D]. 曾海莹. 厦门大学. 2006

[7]. 通过学习自动生成模糊控制规则的方法及应用[J]. 张榆锋, 施心陵, 陈建华. 自动化仪表. 1996

[8]. YD-90 STD微机锅炉控制系统[J]. 郑苏民, 解绍先, 王威廉, 施心陵, 张榆锋. 云南大学学报(自然科学版). 1992

[9]. 糖厂锅炉系统的智能化控制[C]. 曾海莹. 全国自动化新技术学术交流会会议论文集(一). 2005

[10]. 进化规划模糊算法研究与应用[D]. 曾俊杰. 厦门大学. 2006

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