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基于遗传算法优化的模糊控制器在钢球磨煤机中的应用

覃来丰  
【摘要】: 钢球磨煤机是一个多输入多输出的耦合系统,具有时变性,大延迟等特点,并且载煤量测量困难,因而用传统的控制方法难以达到理想的控制效果。本文针对工艺特点,以磨煤机出口温度,入口负压和载煤量为被控对象,着重解决载煤量测量,载煤量控制方面的问题,以保证制粉系统能长期自动运行,并且耗电量低,解决安全性和经济性两大问题。控制方案为首先通过前馈解耦,减少系统中的耦合,然后对于三个单回路的被控量误差、误差变化率综合分析和判断的基础上,设计了双输入单输出结构的模糊控制器。文中详细介绍了模糊控制器设计的步骤,模糊规则方法,以及比例因子对于控制系统的影响。为了增加调节回路的鲁棒性及解决模型时变问题,采用遗传算法进行优化比例因子的方法,选择合适的调节参数,增加控制性能。在本设计过程中,通过matlab建模和编程,以双进双出球磨机的典型模型为对象进行了仿真,找到了参数调节方面的一些规律和技巧,完成了控制器的设计。在此高性能控制基础上,通过磨煤机特性曲线和试验,确定其最佳载煤量和钢球装载量,以及通风量等影响电耗的主要因素,找到制粉出力大,电耗低,安全系数高的区域为最佳工作点,可以降低磨煤机的单位耗电量和钢球磨损量,保证磨煤机的安全经济运行。


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