赵华邦[1]2003年在《球磨机制粉系统分级预测模糊控制的研究与应用》文中指出火力发电厂球磨机制粉系统是一个多变量的对象，各个变量之间不仅存在着严重的耦合，而且一些变量还存在着很大的纯迟延及时变性。对球磨机制粉系统采用经典的PID控制，很难得到较好的控制效果。所以，长期以来对球磨机制粉系统一直采用人工手动控制。如何有效的实现球磨机制粉系统的自动控制，提高自动控制的水平及制粉效率，减小工人的劳动强度，是一个亟待解决的问题。本文从模糊控制的角度对球磨机制粉系统的控制进行了深入的研究。 本文以盘县发电厂200MW机组的球磨机制粉系统的控制为研究对象，针对球磨机具有的纯滞后、大惯性和非线性、数学模型难以建立且随时间缓慢变化等特点，常规控制方法难以取得良好的控制效果。而模糊控制策略大多应用于受控对象数学模型难以建立的场合，具有较好的稳定性和鲁棒性，为此提出了按负荷、出口温度、入口负压顺序分级预测的模糊控制模型，并分析了该模型的解耦特性，同时，按该模型设计了一种模糊控制系统。采用分级模糊控制算法的目的是因为分级控制能够显着的减少模糊控制算法的规则数，此分级模糊控制算法不仅简化了多变量系统的模糊控制设计，而且还有效的解决了系统变量之间的耦合问题。提高了球磨机制粉系统模糊控制算法的自适应能力。本文对分级模糊控制在盘县电厂200MW机组I/A Series DCS集散控制系统中的应用进行了分析和研究，设计了分级模糊控制器在I/A Series DCS上的挂接方案和通讯方案，并通过对控制功能的分析能够得到良好的控制效果，能够提高制粉系统运行的经济性和安全性，有着良好的工程应用前景和价值。
田建兵[2]2008年在《基于模糊控制的球磨机制粉系统的研究和应用》文中认为当前,球磨机制粉系统在我国电厂烟气脱硫工艺中得到广泛应用,它是一个典型的多变量非线性时变系统,各控制量和被控量之间存在着严重的耦合,且具有纯滞后、大惯性的特点,数学模型难以建立且随时间缓慢变化,国内普遍采用的单回路PID自动控制系统无法投入运行,即使勉强投入,也难以取得令人满意的控制效果,致使制粉系统难以安全经济地运行,普遍存在效率低、耗能高的问题。因此,制粉系统控制方法的研究及现有磨粉机控制系统的改造,成为了工业过程控制领域的热点问题之一。本文详细分析和研究了球磨机制粉系统的工作原理和对象特性,可以得出,球磨机制粉系统是一个典型的叁输入叁输出系统,它的输入变量是给料量、热风量和再循环风量,输出变量是磨粉机出口温度、磨粉机入口负压和磨粉机负荷。从各个被控变量的控制要求出发,本文采取了不同的控制方法,出口温度子系统采用二维模糊控制器,入口负压子系统采用模糊+PI控制器,而对负荷子系统采用双模糊控制器。这样,在保证出口温度和入口负压稳定的情况下,磨粉机负荷达到规定值,制粉系统始终工作在最大出力点,极大地提高了制粉的效率,降低了制粉的能耗。本文模糊控制器的控制算法是由计算机实现的,其程序包括两个部分,一个是计算机离线计算查询表的程序;另一个是PLC在线计算相应变量(误差和误差变化),并将它们模糊化,查找查询表后进行输出控制的程序。在控制方案的实现部分,本文选用莫迪康昆腾可编程控制器,下位机使用Concept 2.6编程语言对磨粉机和相关设备进行功能块程序设计,上位机使用iFIX 4.0组态软件对工艺流程进行监控画面设计。本文的控制方案在山西省朔州市某电厂石灰石制粉系统中应用以来,系统运行良好,通过对系统运行结果的分析,证明控制方案是正确可行的,从而为制粉系统的研究和应用提供了新的控制思维和控制策略,具有一定的理论和实践意义。
赵建军[3]2005年在《模糊预测控制在火电厂的应用研究》文中认为中储式球磨机制粉系统是一个典型的多变量强耦合非线性慢时变系统,基于经典PID控制系统很难投入自动运行,难于同时保证磨煤机的出力大且制粉电耗低的要求。本文在总结球磨机现有控制方法的缺点,结合有关文献给出的磨煤机模糊控制和预测控制的基础之上,把一种新的控制方法,即模糊预测控制应用在磨煤机的控制中。首先利用名义对象的输入输出数据建立球磨机制粉系统的T-S模糊模型,并采用模糊C均值聚类算法辨识T-S模型的前提结构和参数,用递推最小二乘算法辨识结论参数,然后,给出了模糊CARIMA模型的推导过程,并采用基于模糊CARIMA模型集中优化的多变量广义预测控制直接算法对球磨机制粉系统进行控制。所设计系统在设定值阶跃变化、控制量阶跃扰动以及被控对象参数变化时作仿真,结果表明本文所出提的控制算法的合理性、有效性及强鲁棒性。
罗晓刚[4]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[5]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。
秦旭日[6]2008年在《球磨机的预测控制策略及应用研究》文中提出球磨机是选矿厂磨矿过程和火电厂锅炉制粉系统的关键设备之一,它的工作状态直接影响到全厂的生产能力、能耗等各项技术经济指标。球磨机是一个生产工况变化大、非线性、时变、大滞后和多变量耦合的复杂系统,球磨机系统难以建立精确的数学模型,常规控制方法很难达到理想的控制效果,球磨机的自动控制已经成为其推广应用的障碍之一。因此,本文从以上问题出发,研究球磨机的预测控制策略及应用。主要内容如下:(1)简要介绍了球磨机的工作原理、动态特性及其工业应用,系统地总结了球磨机控制策略的研究情况。(2)综述了模型预测控制算法、广义预测控制算法和预测函数控制算法等的基本原理,研究了单变量系统基于有限阶跃响应模型的预测函数控制算法。(3)针对球磨机磨矿回路的复杂特性,采用一种基于有限阶跃响应模型的预测函数控制算法,并将其从单变量系统推广到多变量系统,通过实验型球磨机磨矿回路的仿真研究,表明该控制策略比多回路PID解耦控制具有较好的控制品质。(4)在分析和研究钢球磨煤机动态特性与动态模型的基础上,设计了一种基于广义预测控制的钢球磨煤机控制策略,为改善钢球磨煤机运行的安全性和经济性提供了保障。仿真研究结果表明,该控制策略具有较好的跟踪性能、抗干扰能力和鲁棒性,可以达到较为理想的控制效果。最后是全文的总结和展望。
李遵基, 蔡军[7]1996年在《中间储仓式制粉系统球磨机模糊控制理论与实践》文中研究指明对中间储仓式制粉系统的自动控制问题进行了理论研究和分析，提出了分级、预测的模糊控制算法。在３００ＭＷ发电机组的实际应用表明，这种控制方法可提高系统的可靠性和经济性，使系统的运行品质得到明显改善。
黄志勇[8]2009年在《基于新华DCS球磨机制粉系统的寻优控制》文中指出本文详细论述了制粉系统动态寻优计算机控制系统的软、硬件设计,并结合制粉系统的特点就控制的结构和控制算法进行了深入的研究。(选择了动态矩阵寻优、PI实时控制的控制算法和双层的控制结构。)文中首先介绍了制粉系统的工作原理和工作特点,结合制粉系统控制的目的和控制的难点,设计了制粉系统的控制结构和控制算法,提出制粉系统的总体设计思想。然后具体介绍了系统的硬件设计方案,包括传感器、变送器、新华XDPS-400 DCS硬件以及配套控制设备的选择和改造。本文就控制策略进行了详细的讨论,对现行的控制方案及数学建模的理论基础作了介绍,包括预测控制、动态矩阵控制算法和多变量动态矩阵控制,并结合电厂的实际情况,提出了优先选择简单实用的以磨负荷、磨入口负压、磨出口温度为被控量的解耦控制,并就制粉系统的控制实现过程进行了详细的介绍;最后介绍调试情况及运行效果和未来的升级发展。在本文的第五章对新华XDPS-400 DCS软件,本系统的软件的设计和实现过程进行了详尽的说明。本文所设计的系统已经在广州发电厂#4号锅炉投入实际运行,控制效果良好,节能效果显着。
陈闻新[9]2010年在《中储式磨煤机制粉系统控制算法研究》文中研究指明中储式磨煤机制粉系统是目前我国电厂普遍采用的制粉系统,虽然该系统具有运行可靠、维护方便、煤种适应性强等优点,但同时又是一个多变量、强耦合、大延迟、时变的复杂系统,很难用精确的数学模型去描述。分析现阶段的各类传统控制器,皆不具备参数自调整功能,难以适应制粉系统稳定自动运行需要,进而无法实现系统的经济运行。传统的磨煤机制粉系统主要是采用叁套独立的PID控制回路进行控制,因各回路之间存在较强的耦合作用,长期以来制粉系统大多是在手动控制方式下运行,难以避免磨煤机堵煤、跑粉、超温等事故的发生,这样既增加了电厂的运行风险,也浪费了宝贵的能源,低效高能耗是此类设备普遍存在的运行现状,如何实现磨煤机系统的经济运行一直是业界关注的焦点。本文通过对磨煤机制粉系统结构及工作特性深入细致的研析,在查阅了国内外磨煤机控制相关资料的基础上,提出了一种基于协调级模糊控制器的模糊控制算法,在此基础上设计了磨煤机模糊控制系统。系统的控制功能主要由温度模糊控制器、负压模糊控制器、负荷模糊控制器和协调级模糊控制器四部分实现。在给出了控制系统的总体设计方案的同时,详细的介绍了模糊算法的实现过程,通过对输入变量进行模糊化处理,建立模糊控制规则,运用模糊规则进行模糊蕴含关系的运算,最后经过对输出量的清晰化运算得出实际的控制量。模糊规则是算法实现所不可缺少的重要部分,它反应了磨煤机控制人员长期的经验和知识。在得到总体设计方案的基础上,对模糊控制算法进行仿真分析,通过对系统被控量仿真图的对比研究,表明该协调级模糊控制算法具有较好的适用性,可有效的解决磨煤机制粉系统多变量强耦合问题,为磨煤机制粉系统实现长期稳定自动运行奠定了基础,同时也提高整个热电机组的自动投入率和热电厂的控管综合自动化水平。
武际春[10]2006年在《球磨机模糊控制系统的研究》文中研究指明球磨机尤其是钢球磨煤机,是火电厂大量采用的重要辅助设备,其安全、经济地运行是电厂生产过程中的一个重要监控环节之一。目前,大多数电厂尚未能实现自动控制,绝大部分球磨机还处于手动控制状况,主要是因为球磨机控制系统是一个多输入、多输出的强耦合、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,对于它的控制存在一定的难度,采用常规的叁个独立的PID控制规律难以获得满意的控制效果,因而不能运行在最佳经济出力工况。 以专家模糊控制技术为代表的智能控制理论,为球磨机的控制问题提出了新的理论依据。本文结合火电厂球磨机控制系统及饱磨问题的实际情况,探讨了专家模糊控制技术在球磨机自动控制中的应用。在分析球磨机饱磨问题及其研究现状的基础上,着重分析了球磨机的动态特性,提出了一个二阶递阶协调模糊控制系统,给出了控制系统的总体方案,软、硬件组成及实现方案,并进行了实验室仿真。实践表明,该系统既简化了多变量控制系统的模糊控制规则,又有效地解决了磨煤机入口负压和出口温度强耦合的问题。该系统能较好地控制球磨机的运行,且具有稳定、可靠及节能等优越性,结构紧凑,操作简单。 本文的研究工作具有较高的实用价值,对同类产品具有借鉴意义。
参考文献：
[1]. 球磨机制粉系统分级预测模糊控制的研究与应用[D]. 赵华邦. 重庆大学. 2003
[2]. 基于模糊控制的球磨机制粉系统的研究和应用[D]. 田建兵. 太原理工大学. 2008
[3]. 模糊预测控制在火电厂的应用研究[D]. 赵建军. 华北电力大学（河北）. 2005
[4]. 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
[5]. 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
[6]. 球磨机的预测控制策略及应用研究[D]. 秦旭日. 浙江大学. 2008
[7]. 中间储仓式制粉系统球磨机模糊控制理论与实践[J]. 李遵基, 蔡军. 中国电力. 1996
[8]. 基于新华DCS球磨机制粉系统的寻优控制[D]. 黄志勇. 华南理工大学. 2009
[9]. 中储式磨煤机制粉系统控制算法研究[D]. 陈闻新. 哈尔滨理工大学. 2010
[10]. 球磨机模糊控制系统的研究[D]. 武际春. 西安建筑科技大学. 2006
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