收藏本站
《东北大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

工业锅炉水位控制系统的研究

刘晓宁  
【摘要】:锅炉是发电、化工、炼油、造纸和制糖等工业部门不可缺少的动力设备。因此,锅炉的自动控制对确保安全、稳定生产是十分重要的。目前,在我国尚有部分中小企业锅炉仍采用仪表和继电器控制,已无法满足生产需求。因此,对锅炉控制系统采用先进的控制技术,不仅能够保证安全生产,而且能够节能增效,具有广阔的市场空问和投资前景。 由于锅炉是一个非线性、参数不稳定、难以建立精确数学模型的被控对象,其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。控制汽包水位在给定范围内,对于提高蒸汽品质、减少设备损耗和运行损耗、确保整个系统安全运行具有重要意义。目前,对汽包水位的控制大多采用常规PID控制,在获取被控对象数学模型的基础上,适当地调整PID的三个参数来达到控制要求。由于锅炉汽包水位系统具有较复杂的动态特性,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被控对象的变化,其控制效果很不理想。 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。由于模糊控制器具有不依赖对象的数学模型,适应能力强的突出优点,本文提出了将模糊控制和PID控制相结合的方法,对工业锅炉汽包水位的模型做了仿真研究。文中对锅炉汽包水位的动态特性和常用的控制算法进行了详细分析,根据锅炉控制现状,提出了基于模糊推理的PID控制规则,设计了以误差和误差变化率为输入,PID控制器的Kp, Ki, Kd为输出的二输入三输出模糊自整定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,实现了PID参数的自适应调节并利用MATLAB对控制系统进行仿真。结果表明,该控制器自整定能力及鲁棒性比传统PID控制器更强,响应速度快、精度高,同时对虚假水位有较好的控制效果。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴宇;工业锅炉汽包水位智能控制系统的设计[J];电子与自动化;1999年02期
2 李玲玲,葛蔓玲,赵全明;工业锅炉水位三冲量控制系统的改进[J];河北工业大学学报;2000年06期
3 耿瑞;;基于MATLAB的自适应模糊PID控制系统计算机仿真[J];信息技术;2007年01期
4 况荣华,容太平;一种新型PID参数自适应模糊控制器[J];华中科技大学学报;2001年06期
5 张益农,萧德云;CFB锅炉汽包水位自校正PID模糊控制研究[J];计算机应用与软件;2004年12期
6 陈平;王永初;陈小云;;一种基于模糊PID控制的锅炉汽包水位控制方法[J];福建工程学院学报;2006年01期
7 叶润玉;;一种自适应模糊PID控制器的设计及应用[J];福建工程学院学报;2006年06期
8 李卓,萧德云,何世忠;基于Fuzzy推理的自调整PID控制器[J];控制理论与应用;1997年02期
9 郭庆祝,任光;基于Fuzzy——PID组合智能控制理论的船用锅炉水位仿真研究[J];天津航海;2005年03期
10 夏红,赏星耀,宋建成;PID参数自整定方法综述[J];浙江科技学院学报;2003年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 钟汉生;基于模糊PID的飞航式导弹自动驾驶仪设计方法研究[D];南京理工大学;2005年
2 姚丽娜;模糊控制在液位控制中的仿真研究[D];太原科技大学;2008年
3 李杰;工业锅炉给水控制系统的研究[D];长安大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭玲玲;;火灾探测器现状及其发展趋势[J];安防科技;2010年05期
2 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期
3 葛薇;朱张青;;模糊PID控制及其进展[J];安徽职业技术学院学报;2007年04期
4 丁晓贵;神经网络在非线性系统参数辨识中应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
5 武昌俊;PID模糊控制器的改进[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
6 田丽,曹安照;自适应模糊神经网络在某电力公司一产用电量预测中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年04期
7 曹光华;;双模糊复合控制策略及其在交流调速系统中的应用研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年02期
8 郜志云;刘波;刘洪波;;基于模糊理论的城市管网配水系统Simulink仿真研究[J];安徽农业科学;2012年05期
9 谢振华;倪成敏;;基于层次分析和模糊数学的电解铝生产安全评价[J];安全;2008年01期
10 李丹,孙云兰,何希勤;再励学习在交通信号控制中的应用[J];鞍山科技大学学报;2003年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐爱东;李传庆;陈艳军;刘广生;韩莉;;仿人智能MFA控制在过热蒸汽温度系统中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 郑效光;庄严;王伟;;基于导航评价函数的非完整轮式移动机器人路径规划[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 孟庆金;权悦;景绍洪;;热电厂CFB锅炉燃烧智能控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 段伟武;宋宜斌;;基于自适应神经网络模糊推理系统的柴油机故障诊断[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 王映斐;程启明;程尹曼;胡晓青;;基于模糊控制器的异步电动机直接转矩控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
6 ;Material Layer Control Based on Slag Vertical Mill's Steady Conditions[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
7 张亮;;模糊/PID控制器的设计及仿真研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
8 张雪峰;张红旗;宫先太;李福霞;;炉膛安全监控系统在热电厂的应用[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
9 方飞;张勇;谢红霞;;点焊逆变电源的恒峰值电流控制[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
10 李志鵬;;类神经网路在特殊环境控制系统之应用研究[A];第十届海峡两岸冷冻空调技术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
4 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
5 何丽娟;冷变换器原理及其在低品位热驱动制冷系统中的应用研究[D];浙江大学;2009年
6 罗珂;基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究[D];山东大学;2010年
7 曹建伟;直拉式单晶硅生长炉的关键技术研究[D];浙江大学;2010年
8 杨建强;四频差动激光陀螺相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 张红亮;基于货车大型化的驼峰设计与作业控制理论研究[D];北京交通大学;2011年
10 覃海涛;交流伺服系统自调整技术研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
3 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
4 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
5 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 黄磊;模糊控制技术在热风炉温控系统中的应用研究[D];长春理工大学;2010年
7 徐玉颖;气垫式流浆箱智能解耦控制系统[D];浙江理工大学;2010年
8 杨薇;多轴同步传动磨毛整理机控制技术研究[D];浙江理工大学;2010年
9 张波;基于嵌入式水质综合生物毒性在线自动分析仪控制器关键技术的研究[D];浙江理工大学;2010年
10 李保强;基于模糊PID的叶腊石烤箱温度控制系统研究[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李旭渊,陈建辉,李石磊,程兆刚;积分分离PID控制在某防空导弹中的应用[J];兵工自动化;2004年04期
2 王红君,赵辉,华岩;模糊参数自适应PID控制器在同步发电机励磁系统中的应用[J];电气传动;2000年02期
3 刘向杰,周孝信;模糊控制在电厂锅炉控制中的应用现状及前景[J];电网技术;1998年11期
4 吴宇;工业锅炉汽包水位智能控制系统的设计[J];电子与自动化;1999年02期
5 胡一倩,吕剑虹,张铁军;模糊控制在锅炉热工控制中的应用简介及研究前景[J];工业控制计算机;2002年04期
6 王东风,韩璞,王国玉;锅炉汽包水位系统的预测函数控制[J];华北电力大学学报;2003年03期
7 李玲玲,葛蔓玲,赵全明;工业锅炉水位三冲量控制系统的改进[J];河北工业大学学报;2000年06期
8 许伟明,居滋培,张凤登;单神经元自适应控制器在液位控制中的应用[J];上海理工大学学报;2001年02期
9 李兵;方敏;汪洪波;;模糊PID液位控制系统的设计与实现[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2006年11期
10 夏红,宋建成;模糊PID控制器的发展[J];化工时刊;2003年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱洪军;周佐;路虹波;;模糊控制在锅炉给水控制系统中的应用[J];中国新技术新产品;2010年01期
2 李伟;孙雷明;;基于模糊PID算法的婴儿培养箱的研究[J];电子测量技术;2008年06期
3 黄安贻;罗金成;胡业发;;全数字智能直流调速系统设计[J];微计算机信息;2006年02期
4 马俊功;王世富;王占林;;电液速度伺服系统的模糊PI控制[J];控制工程;2006年06期
5 张彩霞;张志飞;;模糊神经网络PID在三容水箱中的应用[J];现代电子技术;2009年10期
6 朱洪军;周佐;路虹波;;模糊控制在锅炉给水控制系统中的应用[J];中国西部科技;2009年35期
7 张新彬;李世中;王文;;模糊控制在空调系统中的应用[J];科技信息;2011年16期
8 杨智博;孙和平;;基于仿人智能积分的Fuzzy-PD控制器性能优化研究[J];北华大学学报(自然科学版);2009年05期
9 段其昌;吴正东;何国胜;钟安勇;;基于LabVIEW模糊控制PID底盘测功机设计[J];电子测量技术;2007年03期
10 王书光;张开如;郝子阳;;模糊PID控制在焊接电源中的应用[J];控制工程;2007年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孔慧芳;张崇巍;;AMT节气门位置伺服系统控制策略研究与仿真[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
2 喻卫东;;熟料窑计算机集中监控技术开发[A];2005全国有色金属自动化技术与应用学术年会论文集[C];2005年
3 荣雅君;李进兵;董杰;安刚虎;;基于DSP的逆变电源模糊PID控制[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
4 刘杰;何云峰;史自强;赵文君;;基于模糊自整定PID参数的冷库温湿度控制[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
5 胡轶超;李东海;;分数阶系统的PID控制器整定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
6 李静;胡云安;;导弹滚转通道PID控制器参数迭代学习调节方案设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
7 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 姜永健;干思权;;模糊-PID控制算法在高线活套调节系统中的应用[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
9 周鑫;陈宗海;;基于模糊逻辑的PID参数整定及其仿真研究[A];'99系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];1999年
10 李晓庆;高春能;纪志成;;基于MRFAC的感应电机控制器设计[A];2005全国自动化新技术学术交流会论文集(三)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 安徽 潘树荣;三源牌模糊控制电饭锅原理及检修[N];电子报;2005年
2 本报记者 秦可;金洲科瑞:在模糊控制中实现精确节能[N];中国工业报;2007年
3 安徽 陈晓军;PID码引起的奇特现象[N];电子报;2009年
4 深圳国诚投资 迟坤;G合三洋 换手积极的成长股[N];证券时报;2006年
5 侯威林爱科;履带吊:价格昂贵的智能大力士[N];建筑时报;2008年
6 金池;PIDA:今年全球光盘驱动器需求1.88亿台[N];电子资讯时报;2002年
7 王昕;锅炉模糊控制及火焰数字监控系统的应用[N];中国电力报;2002年
8 第一证券 楼栋;G合三洋 外资题材+业绩大增[N];上海证券报;2006年
9 张国宏;水泥回转窑模糊控制集散系统通过鉴定[N];中国建材报;2001年
10 ;变频技术首次用于国产洗衣机 模糊控制节能节水市场前景好[N];工人日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 段小刚;具有时空耦合特征的模糊逻辑控制系统及其应用[D];中南大学;2010年
2 侯明亮;拖挂式激光平地机液压控制系统的研究[D];中国农业大学;2005年
3 Han Qiang;[D];山东大学;2005年
4 张立伟;电动汽车用异步电机系统效率优化控制研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
5 韩文;新型电控液驱车关键技术的研究[D];南京理工大学;2005年
6 孟庆利;基底隔震混合控制和三维隔震系统研究[D];中国地震局工程力学研究所;2005年
7 杨兵;管件液压成形的加载路径理论与试验研究[D];上海交通大学;2006年
8 秦昌茂;高超声速飞行器分数阶PID及自抗扰控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 金永顺;面向鲁棒运动控制系统的分数阶PID控制器设计、自整定及实验研究[D];湖南大学;2011年
10 王瑞萍;基于分数阶控制器的永磁同步电动机速度控制研究[D];华南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐延鹏;基于模糊-PID复合的二甲醚合成温温控制研究[D];华中科技大学;2009年
2 陈崇明;基于模糊控制的PID算法的炉温控制器设计与仿真研究[D];武汉科技大学;2010年
3 宋冬萍;智能温度测控系统的研究与设计[D];苏州大学;2010年
4 熊均泉;压力容器退火炉模糊PID温度控制系统的研究[D];湖南大学;2005年
5 陈东劲;硬质合金炉模糊控制算法研究[D];中南大学;2005年
6 周海君;模糊控制算法在造纸过程中的应用研究[D];陕西科技大学;2006年
7 孙宇;高压注汽燃煤锅炉状态监测与控制系统研究[D];东北大学;2008年
8 范环宇;燃煤供暖锅炉自动控制系统的设计与研究[D];东北大学;2008年
9 孙桂爵;隧道窑监控系统设计及温度模糊控制器仿真研究[D];东北大学;2008年
10 姜义初;高精度恒量PWM变频控制器软件系统设计[D];电子科技大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026