循环流化床锅炉燃烧控制逻辑设计与优化

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1、上海交通大学硕士学位论文循环流化床锅炉燃烧控制逻辑设计与优化姓名：鲁杰申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：谢剑英;刘建江20060601上海交通大学工程硕士学位论文摘要模糊推理形成相应的比例系数增量ΔKp和积分系数增量ΔKi。PI调节器根据ΔKp和ΔKi修正其比例系数Kp和Ki，由此达到优化控制回路动态过程的目的。纯迟延环节的存在，使得系统的被控变量无法及时反映系统输入及中间环节的扰动。采用传统的PID调节方法，很可能造成系统的较大超调乃至不稳定。目前在工程领域中，Smith预估器作为一种克服大迟延的手段得到了广泛的

2、应用。传统Smith预估器对被控对象的数学模型精确度有较高的要求。作者根据有关文献编制了对传统Smith预估器的改进方案，并在仿真试验中取得了较好的效果。通过对控制方案以及有关仿真结果的分析，作者认为通过模糊自整定PID和改进Smith预估器的结合，能较好的改善循环流化床锅炉燃烧系统的动态特性，对于其他类似的非线性时变且存在大迟延的系统同样具有较好的控制效果。在模型失配的情况下，采用改进Smith预估器的系统仍能保持良好的动态响应特性。该控制方案对于被控对象的模型识别精度没有太高的要求，没有太大的在线计算量，易于用DCS算

3、法实现，在工程应用上具有重大意义。关键词：循环流化床，燃烧控制，模糊自整定，Smith预估器II上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTDESIGNANDOPTIMAZITIONOFCFBBOILERCOMBUSTIONCONTROLLOGICABSTRACTAsanadvancedcoalfiringtechnology,CirculatingFluidizedBedBoiler(CFBB)isbecomingmoreandmorepopularinChinapowergenerationindustry.CFBBc

4、anusemanykindsoffuelanditsSO2/NOxexhaustislow.Becauseoflessengineeringexperiencethanthatofconventionalboiler,howtocontrolthecombustionofCFBBsmoothlyisadifficultproblemformostofpowerplants.ThestructuredifferencebetweenCFBBandconventionalboilerbringmanytechnicalissu

5、eincontrolsystemdesign.Theproblemsaremainlyfocusedonthenon-linear,timevariableandlongtimedelaycharacteristicofCFBB.Perfectcontrolmethodisbasedontheunderstandingofprocessobjects.So,theauthorgivesananalysisontheinput/outputrelationshipofCFBBcombustionprocessandbring

6、supaimprovedPIDmethodwithSmithpredictorthatbasedoncurrentcontroltechnology.TheimprovedPIDmethodappliestheFUZZYalgorithmintuningPIDparametersautomatically.TheexperienceofexpertsisstoredintheFUZZYmatrixes.TheinputsaredeviationbetweenprocesssettingandtheoutputofSmith

7、predictoreandit’sdifferentialec.Accordingtotheinputs,theFUZZYalgorithmwillprovidetheincrementofgaincoefficientandintegralcoefficient,i.e.ΔKpandΔKi,sothePIDcontrollercantuneit’sparameterscontinuously.II上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTTheSmithpredictorisusedwidelyinsolvingthe

8、puredelayissueofprocessobjects.BasedonconventionalSmithpredictor,aimprovedSmithpredictorisusedinthispaper.Thenewpredictorislesssensitivewiththechangeofo