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改进的引力搜索算法在锅炉汽包水位PID控制上的应用研究

马彬彬  
【摘要】:在火力发电企业中,安全生产是第一位。由于大型火电机组一旦发生事故,将会造成巨大的经济损失和不好的社会影响。这就对锅炉的安全性提出了更高的要求。锅炉的水位控制系统是锅炉整个自动化控制系统的重要组成部分,且锅炉汽包水位是锅炉安全运行的重要指标,水位的高低以及波动大小,直接决定了锅炉是否能够安全运行。所以深入研究锅炉汽包水位具有深远的意义和重大的社会价值。本文通过分析锅炉汽包水位的动态特性以及在高负荷工况下锅炉汽包水位常采用的串级三冲量控制方案,提出欲使锅炉汽包水位控制精度更高,鲁棒性更强,需对汽包水位的PID控制器参数精确整定。本文介绍了一种新型智能优化算法即引力搜索算法,针对该算法在求解问题时局部探索性能差和易于陷入局部最优的缺点,提出了相应的改进策略,并进行了数值仿真测试。将改进的引力搜索算法分别运用在汽包水位函数模型参数辨识和锅炉汽包水位PID控制器参数整定上,验证了改进引力搜索算法的寻优精度和较强的局部搜索能力。通过搭建Matlab/Simulink平台,仿真对比了锅炉汽包水位的控制效果,发现改进引力搜索算法优于传统的试凑法、遗传优化算法,表现出较强的抗干扰性能和更好的鲁棒性能。


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