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《清华大学》 2004年
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循环流化床锅炉燃烧系统的自抗扰控制研究

席学军  
【摘要】:循环流化床锅炉(Circulating Fluidized Bed Boiler, CFBB)燃烧系统具有非线性、多变量耦合、参数时变以及大惯性、大延迟等特点,使其自动控制的实现非常困难。本文采用自抗扰控制策略 (Auto Disturbance Rejection Control, ADRC),为这一问题的解决提供了新的思路。ADRC具有不依赖于对象精确数学模型以及较好的抗干扰性、解耦性、鲁棒性,因此本文的部分内容围绕纯滞后对象的ADRC策略展开。研究和探讨适于类似于循环流化床锅炉燃烧系统特点的ADRC结构改进与参数整定方法是论文的主要工作。 首先,深入研究了循环流化床锅炉的结构和工艺流程,在此基础上总结CFBB系统各个部分的数学模型,以及基本控制量。前人对CFBB为对象的动态建模仿真实验和理论研究,为ADRC应用于循环流化床燃烧系统提供了保证。 然后,详细讨论了ADRC控制器的结构形式和算法实现,结合典型一阶二阶大惯性纯时滞系统对参数整定以及ADRC的结构进行了改进,并引入时间尺度的方法,简化同类对象的ADRC的参数整定。在此基础上,通过球磨机的实例,与原型ADRC的方法进行比较,仿真结果表明该控制策略优于原型ADRC,能有效应用于非线性时变纯滞后系统,即使在模型不确定、存在外部扰动和测量噪声的情况下,也能表现出良好的动态性能。 最后,以CFBB炉燃烧系统为对象,研究ADRC在复杂热力系统中的应用。控制系统的设计以CFBB燃烧系统数学模型,以及相对增益矩阵解耦分析为基础。设计基于解耦矩阵的ADRC结构以及ADRC控制器参数,并与传统PID控制以及先进神经网络自适应跟踪策略进行对比。研究结果表明,在模型不确定、变工况和变量强耦合情况下,ADRC控制具有更好的解耦控制性能、抗干扰性以及鲁棒性。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TK32

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 马云飞;信息融合聚类方法在锅炉燃烧系统中的应用研究[D];燕山大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王佳;循环流化床锅炉燃烧过程控制策略的研究[D];河北科技大学;2011年
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7 马俊伟;动态模糊神经网络在非线性系统中的应用研究[D];东北大学;2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 王启源;独轮自平衡机器人建模与控制研究[D];北京工业大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
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4 袁德祥;基于自抗扰控制技术的AUV运动控制的研究与仿真[D];中国海洋大学;2010年
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10 李松;金精矿提金三相循环流化床先进控制系统的研究与应用[D];东华大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨林,徐茂生;循环流化床锅炉床层温度的模糊控制[J];北方交通大学学报;2002年06期
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10 孔亮;张毅;丁艳军;吴占松;;电站锅炉燃烧优化控制技术综述[J];电力设备;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陆伟群;工业CFB锅炉掺烧高硫石油焦油页岩混合燃料的研究[D];华东理工大学;2012年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨铭;模糊神经网络在循环流化床锅炉燃烧系统中的应用[D];太原理工大学;2011年
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3 王佳;循环流化床锅炉燃烧过程控制策略的研究[D];河北科技大学;2011年
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6 庞博;热连轧中活套高度与张力智能解耦控制研究[D];辽宁科技大学;2012年
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10 张如鹏;智能技术在过热汽温控制中的应用研究[D];华北电力大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟磊;大型循环流化床机组节能优化运行技术研究[D];华北电力大学;2013年
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4 田凤国;内循环流化床气固流动数值模拟与试验研究[D];上海交通大学;2007年
5 石惠娴;循环流化床流动特性PIV测试和数值模拟[D];浙江大学;2003年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 秦成虎;循环流化床的虚拟演示研究[D];东南大学;2004年
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