基于模糊pid算法的锅炉液位控制系统

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1、摘要学号：201214410504毕业设计说明书GRADUATEDESIGN设计题目：基于模糊PID算法的锅炉液位控制设计学生姓名：xxx专业班级：12电4学院：电气学院指导教师：xxx讲师2016年06月08日摘要摘要锅炉是我们在工业生产过程中必不可少的工业设备，锅炉汽泡液位是锅炉正常运行中的相当重要的参数。而锅炉汽泡液位经常受到锅炉的负荷变化、进出水速度、水质等许多因素的影响,本设计采用串级三冲量锅炉汽泡液位控制系统来提高系统的稳定性及准确性，本设计设计了误差E及误差变化率EC为输入,PID控制器的KP、KI、KD为输出的二输入三输出的模糊PID控制器,改

2、善了PID控制的参数整定困难、适应差的缺点。本设计通过在MATLAB的Simulink环境中仿真进行了验证,结果表明锅炉汽泡液位控制系统在负荷变化的情况下,还是在负荷剧烈变化的运行工况下,都可以实现液位的平稳调节,液位始终保持在规定的波动范围之内。关键词:汽泡液位;串级三冲量控制；模糊PID控制器；二输入三输出IAbstractAbstractTheboilerIsindispensableintheprocessofproductionofindustrialequipment,boilersteambubblelevelisquiteimportantpa

3、rametersinthenormaloperationofboiler.Butthewaterlevelofboilersteambubbleisusuallyinfluencedbythefactors,suchaschangesofloadaccesswaterspeedwaterqualityetcwhichhasthedelayandthenonlinearandotherfeators.Thedesignusethecascadethreeimpulseboilersteamsoakliquidlevelcontrolsystemtoimprove

4、systemstabilityandaccuracy,thisdesigntodesigntheerrorEanderrorchangerateECasinput,thePIDcontrollerofKP,KI,KDfortheoutputofthetwoinputthreeoutputoffuzzyPIDcontroller.thepurposeistoimprovetheshortcomingsofPIDcontrolparameterwhichisParametersettingandadaptingpoorly..Andthroughthesimula

5、tioninMATLABSimulinkenvironmentisverified,theresultsshowthattheboilersteamdrumwaterlevelcontrolsystembothintheloadchangeundertheconditionofsmall,orseverechangesinloadoperationcondition,canachievesmoothregulationofwaterlevel,waterlevelalwaysstaywithinthespecifiedrange.Keywords:Drumle

6、vel;Dascadethreeimpulsecontrol;FuzzyPIDcontroller;Twoinput-threeoutput1目录目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1来源背景11.2主要研究目标11.3研究的主要内容11.4研究的方法21.5研究应用价值、改进及创新2第二章工业锅炉的理论基础32.1锅炉的控制要求与流程32.2锅炉设备控制系统42.3锅炉液位控制系统的重要性5第三章锅炉汽泡液位的控制系统的设计63.1锅炉汽泡液位的基本特性63.1.1汽泡液位在给水扰动下的动态特性63.1.2汽泡液位在蒸汽扰动下的动态特性73.1.3

7、汽泡液位在燃料量扰动下的动态特性83.2锅炉汽泡液位控制系统93.21锅炉汽泡液位控制系统控制方案的选择93.22汽泡液位的串级三冲量PID控制系统13第四章PID控制系统154.1PID原理154.2PID控制系统的仿真17第五章模糊PID控制系统205.1模糊控制的产生与发展205.2模糊控制的基本原理205.2.1模糊控制系统组成205.2.2模糊控制器的基本结构215.3模糊PID控制器265.4模糊PID控制系统设计275.5三冲量模糊PID控制与传统PID控制仿真结果比较36结论40参考文献41谢辞42附录44III第一章绪论第一章绪论1.1来源背

8、景锅炉是我们在生产和生活中的能量设备，