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模糊控制及自适应内模控制在电厂中储式制粉系统控制中的应用研究

于国强  
【摘要】:热工过程的自动控制是保证热力设备安全和经济运行的必要技术措施。随着火电机组容量和参数的提高及热力设备的复杂化,对自动控制系统的要求越来越高。锅炉中间储仓式制粉系统是电厂的耗电大户,如何考虑制粉系统的自动控制以降低制粉系统的制粉单耗具有重要的实际意义。而中储式制粉系统是高度关联、大滞后、MIMO的非线性系统,其动态特性随着运行工况的变化而大范围变化,仅以常规的PID控制已经难以取得理想的控制效果,须采用先进的控制策略才能对制粉系统的相关参数进行有效控制。 本文针对上海闵行电厂11号炉制粉系统,通过现场试验掌握了制粉系统各个子系统的动态特性,然后针对各个制粉子系统的特点,采用不同的先进控制策略,实现了整个制粉系统的有效控制,具体为:采用Fuzzy-PID复合控制方法对排粉机出口风压和磨煤机入口负压进行有效控制;采用自适应内模控制策略有效控制磨煤机的负荷(即振动给煤机的振幅);对磨煤机出口温度和排粉机入口温度则采用了基于相位补偿的控制技术;采用解耦控制技术对整个制粉系统各子系统之间的耦合关系进行动态解耦;采用基于人工智能的方法处理了在磨煤机断煤、堵煤等特殊情况下的自动控制问题;先进的无扰切换技术确保了各控制策略之间的无扰切换;采用基于人工操作经验的智能方法,实现了整个制粉系统全自动启停(包括自动倒风)。 上述所有控制策略全部应用于闵行电厂11号炉制粉系统的自动控制,通过了实际运行的检验,确保了制粉系统的安全、高效运行。本文所研究开发的先进控制系统实现了制粉系统所有参数的自动控制,其研究成果在国内处于领先水平。


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