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基于模糊控制理论的热油炉控制系统研究

杜道广  
【摘要】: 能源短缺和大气污染已成为当今世界共同面临的两大难题。随着我国工业的迅速发展,国内能源短缺和大气污染问题日趋严重,如何在工业生产的各个环节解决好这两个问题,已成为我国可持续发展战略的一个重要组成部分。 热油炉系统与其它一般的工业锅炉系统一样,也是一个复杂的时变动态过程,具有多变量、强耦合、非线性、大滞后等特点,传统的PID控制算法很难取得理想的控制效果,造成锅炉燃烧效率低、能耗高,燃烧不稳定、烟气排放难以达标等。因此,对热油炉系统的燃烧过程进行控制,以在稳定、达标的前提下达到高效、低耗运行的目的,是一个极富实际意义的课题。 热油炉燃烧过程中,送风量与燃油量的比值控制,是提高燃烧效率、稳定燃烧的关键。本文以济南正昊公司聚酯项目中的热油炉燃烧控制系统为研究对象,针对燃烧过程的“空燃比”控制问题进行研究,采用一种变形结构的模糊PID控制器对其进行控制,取得了良好的使用效果,大大提高了热油炉的燃烧效率,实现了经济、稳定燃烧。该控制器具有良好的动静态性能,动态响应速度快、静态无余差。同时,由于该控制器实现简单,非常适合在PLC上完成,因此在工程上有非常高的实用价值。 采用IPC+PLC形式的系统结构,保证了控制系统的先进性和可靠性。PLC的应用符合现代工业的标准化和模块化潮流,安装使用简单、工作可靠,且易于进行功能扩充和系统升级。采用IPC实现了参数的集中显示和操作,提高了运行和管理效率,顺应了现代工业控制向智能化、网络化和集成化方向发展的趋势。 此外,采用变频调速来控制鼓风机的送风量,也取得了十分明显的节能效果。


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