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燃煤锅炉分布控制实现及其仿真平台开发

宋振国  
【摘要】:工业锅炉是我国主要的耗煤设备,也是我国主要的污染来源之一。在我国的工业锅炉当中,有相当大比例是层燃型的燃煤链条锅炉。链条锅炉数量多、面积广,但自动化水平较低,绝大多数的热效率不到70%,与发达国家有较大差距。 本文的主要目的是在层燃式燃煤锅炉上实现输出概率密度函数(PDF)控制。为此,首先阐述了链条炉的结构、燃烧过程的特点和相关控制方法的研究现状,接着介绍了输出随机分布控制系统的相关理论,然后讨论了将这种方法引入链条锅炉的燃烧过程控制中的可行性。在此基础上,本文的主要工作有: (1)给出了基于RBFNN的输出分布控制系统的子空间快速建模方法,并以此模型为基础实现了输出分布控制系统的最优迭代学习控制。仿真结果表明建模和控制算法的可行性。 (2)将迭代学习的思想引入到输出分布控制系统的建模当中,结合(1)的研究成果,提出了双闭环迭代学习建模控制算法,并针对迭代学习过程引入了自适应迭代学习率和迭代终止门限,仿真结果表明相关算法的有效性。 (3)开发了一套链条锅炉的仿真控制平台,实现了对层燃锅炉的燃烧过程的动态模拟。并以燃烧过程的火焰形状为被控对象,以配风分布为控制输入,在此平台上验证了(2)设计的建模控制算法。 综合仿真结果和仿真平台模拟,本文所得的输出随机分布控制系统的模型和相关控制算法,可应用于燃煤链条锅炉的配风优化控制,并能得到较好的控制效果。


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