刘蓉[1]2005年在《智能控制技术在中储式球磨机制粉系统中的应用研究》文中研究指明我国电厂大部分采用了中间仓储式制粉系统,但是由于这个控制过程存在多种复杂难题,长期以来传统控制方法的自动投入率很低,因而必须采用智能控制策略才能对球磨机系统进行有效控制,提高经济性。本文针对球磨机控制系统的非线性、大滞后、强耦合等特点,通过现场试验采集数据,利用最小二乘的辨识方法,得到系统的部分动态特性,然后对球磨机负荷系统和出口温度与入口负压系统分别采用不同的控制方案。具体内容如下:在球磨机负荷控制系统设计中,解决了球磨机料位的软测量以后,得到了对象的非线性模型,然后利用T—S模糊辨识方法将这个非线性模型依据模糊规则局域线性化,再对各个线性模型采取预测函数控制,并且在MATLAB下进行仿真,验证了整个方案的可行性与先进性。最后,还综合考虑了堵磨、空磨、正常等工况,设计了球磨机负荷的自适应控制策略。在球磨机的出口温度和入口负压控制系统设计中,利用给煤量扰动作为前馈,消除与球磨机负荷控制系统间的耦合作用,然后设计DRNN神经网络来整定原来的出口温度和入口负压解耦网络的PID参数,加快了参数整定的速度同时提高了整定的精确度。仿真结果也表明解耦网络的性能也得到了优化。最后提出了基于通风量测量的球磨机出口温度和入口负压控制系统的设计。
尚雪莲[2]2004年在《中储式钢球磨制粉系统控制及应用》文中进行了进一步梳理本文针对中间储仓式钢球磨煤机制粉系统的强耦合、大惯性、大迟延以及时变性等特点,采用了先进的智能控制方法,分别设计了基于逆矩阵静态解耦的PID 控制系统、基于自适应单神经元的解耦控制系统和基于名义模型的内模控制系统。本文首先根据中储式球磨机制粉系统对控制精度要求不高的特点,将传统解耦方法中的逆矩阵方法应用于制粉系统解耦中,设计了基于逆矩阵静态解耦的PID 控制系统。在自适应单神经元解耦控制系统中,针对神经元参数的调节确定较为困难的特点,引进了微粒群寻优算法,对神经元各参数进行寻优,取得了较好的仿真效果。针对中储式球磨机制粉系统的时变特性,本文采用了根据名义模型来设计控制器的方法,设计了具有较好鲁棒性和较好的应用能力的内模控制系统。
华烟旻[3]2006年在《基于神经网络的中储式球磨机控制的研究》文中研究表明中储式钢球磨制粉系统是火力发电站锅炉的重要辅助系统,其系统具有多输入多输出、运行特性有较大惯性及大延迟,一些主要系统变量之间存在较强耦合的特点。随着电力改革的逐步深化,电力市场、厂网分开也开始实施,电力企业,尤其是电厂都希望提高生产效率和设备可用率,优化资源配置,最大程度地降低发电成本。因此,提高煤粉制备系统的安全、经济运行,减少制粉系统的单耗,有利于降低发电成本,便于企业在电力市场的竞争中占据有利地位。本文针对球磨机控制系统的非线性、大滞后、强耦合等特点,通过现场试验采集数据,利用神经网络的辨识方法,得到系统的部分动态特性,然后对球磨机负荷系统和出口温度与入口负压系统分别采用不同的控制方案。具体内容如下:1.利用神经网络技术,建立球磨机运行工况的识别模型:能识别球磨机运行区域;为实现系统的智能控制,优化运行提供了前提。2.在球磨机运行模式智能分类的基础上采用改进的神经网络PID控制,使控制作用的针对性和负荷适应性更强。3.采用离线学习获得逆动态ANN模型,实现球磨机神经网络逆系统控制。4.在以上的神经网络技术应用中,本文通过在样本中加入噪声及使用检验样本及学习最优停止法等方法,增加神经网络的泛化能力。通过上述研究和仿真工作,表明基于神经网络的中储式球磨机控制具有下述特点:适用的对象范围广,不仅实现了解耦控制,还使系统有一定的自适应性;由于本文建立的神经网络模型考虑到系统的非线性因素,因此无论是静态性能还是动态性能,系统都达到了较好的控制效果。
杜思才[4]2005年在《中储式球磨机制粉系统解耦控制的研究》文中指出制粉设备已广泛应用于国内外电厂中,在使用中还存在着一些有待解决的问题,如完全依赖操作人员的手动控制而无法实现自动控制,常常不能运行在最佳经济出力状态。多变量耦合、多变量时滞、模型时变和非线性特性,是制粉系统实现自动控制的主要困难。 以前制粉控制系统设计采用叁套常规PID定值调节系统,但在实际运行中,由于无法消除和克服回路之间的相互干扰,且由于出入口差压不能真实地反映磨煤机内的存煤量,使系统调节频繁,造成运行不稳定。在操作人员采用手动控制时,由于受煤种、煤质变化和钢球数量、系统通风等因素的影响,系统不易调整到最佳工况,造成制粉单耗高;另外因操作人员监视疏忽,常造成系统正压、跑粉及堵煤等。电站制粉系统的自动控制就是要在克服以前控制方案缺点的基础上,解决制粉自动控制系统不能投入运行的问题,使制粉系统长期运行在最佳经济工况,并能有效地防止制粉系统堵煤、跑粉等事故的发生。 本文以某电厂中储式球磨机制粉系统作为研究对象,对球磨机制粉系统的现有控制方法进行了介绍,根据球磨机制粉系统对象的特性,着重研究了影响球磨机制粉系统运行的因素,球磨机制粉系统数学模型的辨识,解耦控制方法的研究及解耦器的设计,运用分散控制系统的功能完成控制系统组态,实现对球磨机的解耦控制,最后按要求进行了现场扰动试验,试验结果符合设计要求。
程启明, 王勇浩[5]2006年在《火电厂中储式球磨机制粉控制系统的研究》文中研究表明综述了火电厂中间储仓式球磨机制粉控制系统的工作原理和任务、控制要求和控制难度、控制方法和存在问题、特性建模和负荷软测量、发展趋势和研究热点内容等,对进一步开展相关研究有一定的指导意义。
罗晓刚[6]2003年在《中储式球磨机制粉系统的智能控制与实现》文中认为锅炉制粉系统大多采用钢球磨煤机、中储式制粉系统，由于该系统具有强耦合、大时滞、慢时变等特点，而且球磨机磨内存煤量难以准确测量，人工操作或用传统的调节仪表往往难以达到理想的控制效果，普遍存在耗能高、自动控制困难等问题。因此，文中采用模糊控制理论，进行中储式球磨机制粉系统的可控运行研究，具有重要的工程实用价值。 文中在对贵阳发电厂200MW机组中储式球磨机制粉系统的众多影响因素的分析基础上，研究了球磨机制粉系统负荷变化特性，并应用多变量输入、多变量输出的模糊控制规则，设计了模糊控制器，并通过模糊控制规则的制定到模糊决策。同时，该模糊控制系统使用“力控”组态软件，并使用PCL编程，与顺序联锁控制相结合，应用在贵阳发电厂控制系统中的，达到该系统与电厂主控制系统的有机结合，使电厂的整体运行工况更加趋于安全可靠经济。 采用模糊控制系统无需建模，适合对非线形系统的控制进行设计，执行快速简便，开发成本低。尤其是能使球磨机长期运行在最佳状况，而且应用前景广阔，为热工自动控制系统设计开辟了新的途径。
李军路[7]2008年在《火电厂中储式球磨机制粉系统的优化控制》文中认为钢球磨煤机是火电厂大量采用的重要辅助设备,其安全经济的运行是电厂生产过程中的一个重要监控环节之一。目前,大多数电厂尚未实现自动控制,绝大部分球磨机还处于手动控制状态,主要原因有两个:1.球磨机控制系统是一个多输入,多输出的非线性,大延迟,大惯性的被控对象,动态特性复杂,数学模型难以准确建立,传统的控制器的参数是人为设定的,因此不具备参数的自适应调节,因此难以取得满意的控制效果。2.磨煤机的各个被控参数之间耦合性强,相互之间的影响大,使得磨煤机常规的各自独立的叁控系统在调解时容易产生共振,因此,要想获得理想的控制效果就必须解耦。本文利用模糊控制原理,依据运行人员的经验,在深入分析磨煤机对象特性和动态特性的基础上,针对德州热电厂#2炉中储式球磨机制粉系统,设计了分级式的模糊复合控制器。并且利用Matlab进行了仿真试验,最大限度的模拟现场运行情况,对其仿真结果做出详尽的分析。仿真结果表明,设计的F-I模糊复合控制器具有良好的控制品质。被控参数在严厉的扰动下能够较快的稳定在给定值附近。由于模糊规则是根据优秀的运行人员的经验制定而成,所以该控制器具有良好的解耦性,而且由于引入了积分环节,消除了被控参数的稳态误差,因而具有良好的鲁棒性。其次,对钢球磨煤机钢球磨损问题进行了研究,利用了简体内钢球磨损矩阵数学模型,确定了钢球最佳级配、计算补球参数,使磨煤机内钢球始终处于最佳装球量和装球级配。从而进一步保证了制粉系统的最大出力和经济运行。最后,讨论了制粉系统的全程程控启停的设计,程控启停功能投入运行以后,能够大大减少了运行人员的劳动强度,提高了制粉系统运行的安全性和可靠性。
于国强[8]2004年在《模糊控制及自适应内模控制在电厂中储式制粉系统控制中的应用研究》文中研究说明热工过程的自动控制是保证热力设备安全和经济运行的必要技术措施。随着火电机组容量和参数的提高及热力设备的复杂化,对自动控制系统的要求越来越高。锅炉中间储仓式制粉系统是电厂的耗电大户,如何考虑制粉系统的自动控制以降低制粉系统的制粉单耗具有重要的实际意义。而中储式制粉系统是高度关联、大滞后、MIMO的非线性系统,其动态特性随着运行工况的变化而大范围变化,仅以常规的PID控制已经难以取得理想的控制效果,须采用先进的控制策略才能对制粉系统的相关参数进行有效控制。本文针对上海闵行电厂11号炉制粉系统,通过现场试验掌握了制粉系统各个子系统的动态特性,然后针对各个制粉子系统的特点,采用不同的先进控制策略,实现了整个制粉系统的有效控制,具体为:采用Fuzzy-PID复合控制方法对排粉机出口风压和磨煤机入口负压进行有效控制;采用自适应内模控制策略有效控制磨煤机的负荷(即振动给煤机的振幅);对磨煤机出口温度和排粉机入口温度则采用了基于相位补偿的控制技术;采用解耦控制技术对整个制粉系统各子系统之间的耦合关系进行动态解耦;采用基于人工智能的方法处理了在磨煤机断煤、堵煤等特殊情况下的自动控制问题;先进的无扰切换技术确保了各控制策略之间的无扰切换;采用基于人工操作经验的智能方法,实现了整个制粉系统全自动启停(包括自动倒风)。上述所有控制策略全部应用于闵行电厂11号炉制粉系统的自动控制,通过了实际运行的检验,确保了制粉系统的安全、高效运行。本文所研究开发的先进控制系统实现了制粉系统所有参数的自动控制,其研究成果在国内处于领先水平。
贾硕[9]2014年在《基于模糊控制策略的中储式球磨机控制优化研究》文中指出在我国大中型火电厂中,中储式球磨机制粉系统是常见的制粉系统。由于该系统被控量的非线性、强耦合及球磨机内煤量无法测定,长期以来难以投入自动运行。本文利用模糊控制与神经网络原理,根据磨煤机操作人员的经验,对磨煤机对象特性进行了深入分析,针对大唐国际陡河发电厂#7机组中储式制粉系统设计了本系统。长期以来制粉系统运行工况变化较大,根本无法稳定于经济运行工况,造成制粉单耗高,还不时会出现空磨运行和磨煤机跑粉现象,既造成了巨大浪费,又污染了环境。为了解决该制粉控制系统的能耗高、不能稳定运行的问题,我们从石家庄天能科技公司引进了MECS制粉优化系统。MECS制粉优化系统针对中储式制粉系统的非线性、大迟延、强耦合多入多出的特点而开发设计的自学习控制系统,它将传统控制和现代控制理论相结合,利用图形组态方式,很好地将模糊控制、专家控制,神经网络控制应用于各种实际控制系统。MECS制粉优化系统投入运行后,在保证煤粉细度的情况下,大幅降低了制粉单耗,在稳定锅炉燃烧的同时,起到了节能降耗的效果。
李宝文[10]2009年在《中储式球磨机制粉系统先进控制和优化应用研究》文中研究指明广泛应用于火电厂的钢球磨煤机中间储仓式制粉系统是典型的多变量非线性时变系统,各控制量和被控制量之间存在着相当严重的耦合,基于线性系统理论的单回路常规控制方法难以得到令人满意的控制结果,并严重影响火电机组的运行经济性和安全性。因此,研究适合于球磨机制粉系统的多变量先进控制方法,以有效地实现其自动控制和优化运行,具有十分重要的理论意义和实用价值。本文在综述了电厂球磨机中储式制粉系统先进控制方法与应用研究现状的基础上,进行了球磨机制粉系统多变量先进控制方法的应用研究。本文第一章为绪论,首先阐述了课题的背景与意义,综述了目前国内外电厂球磨机中储式制粉系统先进控制算法的研究现状和发展方向,基于目前球磨机制粉系统实际控制中存在的问题,提出了本文的主要工作内容。本文第二章针对电厂球磨机中储式制粉系统研究了多变量系统的解耦控制方法。首先分析了球磨机制粉系统的工作原理以及运行特性。球磨机制粉系统是一个多输入多输出的多变量系统。球磨机制粉系统的控制量为入口负压、出口温度和出入口压差。给煤量、再循环风量及热风量的任一改变都将影响到入口负压、出口温度和出入口压差。然后对球磨机制粉系统进行了耦合性分析,并说明多变量系统回路的配对方法,不仅要参考系统的相对增益矩阵,而且要根据实际过程的工艺和控制要求,才能选择更为合适的输入输出匹配,并以华泰电厂球磨机制粉系统数学模型为基础,对其进行了系统分析和仿真验证。由仿真结果可以看出,采用前馈补偿解耦,可以实现控制对象的近似完全解耦。本文第叁章提出了一种基于多变量解耦控制和稳态优化技术相结合的控制策略。这种控制方式算法简单,易于实现。在直接控制层,为了简化控制器设计,构造两个分离矩阵,使3×3系统解耦为一个双输入双输出系统和一个单回路系统。直接控制层的任务是保证系统的稳定运行。优化控制层的任务是通过计算选择最优的设定点并传达给直接控制层,使得经济效益目标函数取得最优值。当球磨机制粉系统运行在最大出力下,制粉单耗会降到最低。因此,增加磨煤机的给煤量,意味着加快制粉系统的制粉速度,同时降低电耗。仿真结果表明此控制方案可以取得良好的控制性能。本文第四章介绍了工程设计情况。根据控制思想设计出制粉系统优化控制的总体结构,选用PLC作为制粉控制系统的下位机,并具体说明了系统的硬件设计方案,同时还说明了传感器、变送器和计算机硬件的选择和配置。接着对本系统的软件设计和实现过程进行了详细的说明。上位机采用组态王6.53实现和下位机的通讯并将制粉系统运行的全貌实时提供。可根据制粉系统实际情况计算设定制粉系统目标值,对于偏离目标值的参数提出报警等,提醒运行人员纠正偏差,提高制粉系统效率。通过仿真和离线调试,验证了本设计方案的有效性。最后对本文所做工作进行总结,并对今后工作中需要进一步探索和研究的问题进行了展望。
参考文献：
[1]. 智能控制技术在中储式球磨机制粉系统中的应用研究[D]. 刘蓉. 东南大学. 2005
[2]. 中储式钢球磨制粉系统控制及应用[D]. 尚雪莲. 华北电力大学（河北）. 2004
[3]. 基于神经网络的中储式球磨机控制的研究[D]. 华烟旻. 东南大学. 2006
[4]. 中储式球磨机制粉系统解耦控制的研究[D]. 杜思才. 合肥工业大学. 2005
[5]. 火电厂中储式球磨机制粉控制系统的研究[J]. 程启明, 王勇浩. 华东电力. 2006
[6]. 中储式球磨机制粉系统的智能控制与实现[D]. 罗晓刚. 重庆大学. 2003
[7]. 火电厂中储式球磨机制粉系统的优化控制[D]. 李军路. 西安理工大学. 2008
[8]. 模糊控制及自适应内模控制在电厂中储式制粉系统控制中的应用研究[D]. 于国强. 东南大学. 2004
[9]. 基于模糊控制策略的中储式球磨机控制优化研究[D]. 贾硕. 华北电力大学. 2014
[10]. 中储式球磨机制粉系统先进控制和优化应用研究[D]. 李宝文. 山东大学. 2009
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