基于DSP的锅炉汽包水位控制系统的控制策略的研究

安徽理工大学硕士学位论文基于DSP的锅炉汽包水位控制系统的控制策略的研究姓名：马艳梅申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：刘淮霞20090601基于DSP的锅炉汽包水位控制系统的控制策略的研究作者：马艳梅学位授予单位：安徽理工大学相似文献(10条)1.期刊论文钮锋.桑广吉.NIUFeng.SANGGuang-ji三冲量锅炉汽包水位不完全微分PID控制的研究-节能技术2007,25(5)锅炉汽包水位是衡量锅炉汽水系统物质是否平衡的标志,因此水位控制十分重要.调速型液力偶合器作为动力传动装置的节能效果是很显著的.本文对偶合器变速调节的锅炉汽包三冲量水位控制系统进行仿真研究,并针对系统的特性设计了不完全微分PID控制器.通过仿真结果分析,得到了较好的控制和节能效果,达到应用要求.2.期刊论文于洪泽.YUHong-ze锅炉汽包水位自整定模糊PID控制-沈阳师范大学学报（自然科学版）2008,26(3)锅炉汽包水位是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统.在建立锅炉汽包水位调节系统的基础上,运用自整定模糊PID控制对汽包水位进行控制.并对控制器的设计进行仿真分析,结果表明自整定模糊PID控制改善了汽包水位控制系统的静、动态特性,从而实现了对锅炉汽包水位的最佳实时控制.3.学位论文周佳包含噪声的锅炉汽包水位的控制策略的优化及其仿真研究2005随着联合循环电厂实际运行对汽包水位控制要求的提高，就必须在系统仿真中引入汽包水位噪声信号，用以开发先进的汽包水位控制系统，本文采用同课题组同学的利用时间序列分析建立的汽包水位噪声模型。控制方法是要根据汽包水位的特点进行相应的选择，本文提出的非线性度PID控制方法控制结构简单、整定方便、可有效的改善控制系统的响应速度、抑制超调、增强系统的抗干扰能力及增强系统的鲁棒性能，这些优点为今后把此方法应用到实际工业中提供了可能。另外，在有噪声和无噪声的情况下，作者利用传统的PID控制和本文提出的非线性度PID控制对汽包水位进行了仿真试验和比较，在过渡时间、对“虚假水位”的抑制、鲁棒性三个指标上比传统PID都有所提高，因此此种方法具有一定的工业利用价值。4.期刊论文陈平.王永初.陈小云.ChenPing.WangYongchu.ChenXiaoyun一种基于模糊PID控制的锅炉汽包水位控制方法-福建工程学院学报2006,4(1)通过对锅炉汽包水位的动态特性的分析,设计了汽包水位的模糊PID控制方案.通过Simulink工具箱对实际的锅炉汽包水位进行了系统仿真实验,结果表明:该方案响应速度快、精度高,同时对虚假水位有较好的控制效果.5.会议论文周彦.王冬丽锅炉汽包水位的遗传优化二自由度PID控制2005汽包水位是工业蒸汽锅炉自控系统的主要控制目标,然而锅炉运行过程中存在着大量的随机干扰,如负荷冲击、电网电压的波动及其引起的给水、供风量的变化等.所以常规PID控制的应用受到一定的限制.基于此,提出基于遗传算法优化的二自由度PID控制方案,改善了传统二自由度PID参数的整定方法.对汽包水位控制的仿真结果表明了该方案的有效性.6.学位论文陈平锅炉汽包水位模糊PID控制的研究2006锅炉是工业过程中不可缺少的动力设备，为确保安全，稳定生产，对锅炉的自动控制十分重要，其中汽包水位是一个非常重要的被控变量。由于锅炉的水位调节过程难以建立数学模型，具有非线性、不稳定性、时滞等特点。传统的锅炉水位三冲量控制系统大都采用PID控制，其控制效果还可以进一步提高。而模糊控制不要求知道被控对象的精确数学模型，只需要操作人员的经验知识及操作数据，鲁棒性强，非常适合用于非线性、滞后系统的控制。但其静态性能不能令人满意，限制了它的应用。为消除模糊控制的稳态误差，采用Fuzzy-PID控制，是常用的一种方式。基于锅炉水位控制及模糊控制的特点，本文将Fuzzy-PID引入锅炉汽包水位的三冲量控制中，作了以下一些试探性工作：1）对现有的模糊PID控制器的构成方式进行归纳总结。对汽包水位的模糊PID控制方式进行结构及性能上的分析和比较，并利用Simulink分别在设定值及在干扰作用下对控制系统进行仿真。2）提出一种采用以误差e及其积分ei作为输入语句变量，以两个一维的模糊控制器对PID参数进行在线调整的控制方式进行了探讨。仿真结果表明，控制效果有一定的提高。3）自调整比例因子模糊控制器是利用一定的方式自动调整模糊控制器的比例因子，从而达到期望的控制目的。本文提出一种基于PI算法的自调整比例因子模糊控制器。通过仿真表明，较之简单模糊控制器，控制性能有一定的提高。4）微分作用对高频干扰十分敏感，容易导致调节品质下降。锅炉本身具有一定的滞后，若不加微分作用，则控制作用的及时性无法发挥。虽然工业锅炉内扰严重，但适当的加一点微分作用对于锅炉水位的控制有一定好处。本文对采用不完全微分型模糊PID的控制情况进行仿真研究，结果表明，控制效果较为理想。7.期刊论文王志娟.WANGZhi-juan模糊PID控制在锅炉汽包水位中的应用研究-农业装备与车辆工程2007,(12)针对工业锅炉给水控制过程的特点,应用一种带有参数在线自校正模糊PID控制器的三冲量控制系统,实现工业锅炉汽包水位的定值控制.三冲量是引入了三个测量信号:汽包水位、给水流量和蒸汽流量.整个控制系统形成两个闭合回路.其一是给水流量测量装置、调节算法、给水调节阀构成的内回路;其二是由水位变送器、调节算法、整个内回路及对象控制通道所构成的外回路.蒸汽流量信号是前馈信号.8.学位论文叶润玉锅炉汽包水位三冲量自适应模糊PID控制、模糊控制2006锅炉是典型的复杂热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散、管理不善或技术原因，使多数锅炉难以处于良好的工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。锅炉的建模与控制问题一直是人们关注的焦点，而汽包水位是工业锅炉安全、稳定运行的重要指标，保证水位控制在给定范围内，对于提高蒸汽品质、减少设备损耗和运行损耗、确保整个网络安全运行具有重要意义。汽包水位的控制是锅炉控制的一个难点，目前，对汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式，传统的常规PID控制方式是根据被控制对象的数学模型建立，由于锅炉水位系统存在非线性、不确定性、时滞和负荷干扰、非最小相位特征等，其精确的数学模型往往无法获得，而且常规PID控制的参数是固定不变的，难以适应各种扰动及对象的变化，其控制效果往往难以满足要求，控制效果不理想。模糊控制是建立在人工经验基础之上的，它能将熟练操作员的实践经验加以总结和描述，并用语言表达出来，得到定性的、不精确的控制规则，不需要被控对象的数学模型。模糊控制易于被人们接受，构造容易，鲁棒性和适应性好。本文分析了汽包水位对象的动态特性，介绍传统的控制方式。由于锅炉水位控制系统的调节器输入端常加有三个输入量，极易引起水位控制偏差，本文提出了两种消除水位偏差的方法：（1）辅助信号自消方法（2）辅助信号对消方法。根据三冲量水位调节系统控制水位误差,设计采用了三冲量PID串级控制方式，采用辅助信号蒸汽流量和给水流量对消方法消除水位偏差。根据锅炉控制现状，提出了参数自整定模糊控制规则，设计了二输入三输出自适应模糊PID控制器对汽包水位进行控制，克服了传统控制方式的控制效果不精确和参数难以调整等缺点。利用MATLAB对传PID控制系统和三冲量自适应模糊PID控制系统仿真，结果表明后者的自适应能力更强，抗干扰能力和鲁棒性更好，保证水位的稳定。9.期刊论文俞海斌.褚健.YUHai-bin.CHUJianCFB锅炉汽包水位的专家PID控制-机电工程2000,17(3)讨论了一种专家系统与实时控制相结合的实时专家PID控制方法,并用此方法控制热电厂循环流化床锅炉(CirculatingFluidizedBedBoiler,简称CFB锅炉)的汽包水位,使得锅炉水位即使在扰动幅度较大的情况下仍能保持自控,现场投运获得了良好的控制效果.10.期刊论文薛莉莉.沈晓群.XUELi-li.SHENXiao-qun锅炉汽包水位的模糊控制器设计与仿真-科技信息2010,(11)传统的锅炉汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式,由于系统的非线性和参数的不确定性,控制效果不是很理想.为此,采取模糊控制策略对锅炉汽包水位进行智能控制.进行了汽包水位模糊控制系统的设计,并应用MATLAB软件进行仿真.结果表明,模糊控制可显著地减小超调量和响应时间,取得了较好的控制效果.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：2a450816-09a3-42c9-ada3-9de000ea6ad5下载时间：2010年8月28日