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热网流量智能控制系统的设计与研究

作　者: 高娜
导　师: 孙红星
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 热网流量控制二次供回水平均温度一次电动调节阀专家模糊控制器
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 14次
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内容摘要

近年来，随着社会现代化的快速发展，使得人们对生活质量的要求不断提高，这其中对室内温度的要求也逐渐苛刻。对于供热系统这种时变、大滞后的复杂系统而言，很难建立起精确的数学模型，从而使得基于模型的常规PID控制在此的应用受到了限制。所以现在智能控制在集中供热系统中的应用越来越广泛。本文通过对集中供热系统工艺、特性以及相关控制理论的学习，得知若能够合理调节热网的总流量以及热力站一次侧总流量，便可对热用户室内的温度进行调节，其控制的好坏会影响到热网的供热质量。针对热网流量的调节，本文设计了一个专家模糊控制器，以二次供、回水平均温度的误差及误差变化作为输入量，以一次电动调节阀的阀位变化作为输出量。依据二次供、回水平均温度实际值与设定值的偏差来控制一次电动调节阀的开度，以此来控制一次侧的流量。经过多次调整若一次电动调节节阀的开度达到设计开度时，便可使各个热力站二次供、回水平均温度相等，从而达到均匀供热的目的。由于单纯的模糊控制器的控制效果依旧存在不尽如人意的地方，为此本文将专家控制与模糊控制相结合，通过专家控制对模糊控制器的相关参数及控制规则进行合理的调整，以期达到提高控制性能，改善热网供热质量的目的。最后基于其他研究人员建立的简单热网流量模型，分别采用常规PID控制、模糊控制及专家模糊控制器进行控制，通过simulink仿真平台对它们的控制效果进行比较与分析，最终得出本文设计的专家模糊控制器具有三者中最好的控制效果。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1. 绪论  9-17
  1.1 集中供热系统发展现状  9-11
    1.1.1 国内集中供热系统发展现状  9-10
    1.1.2 国外集中供热系统发展现状  10-11
  1.2 集中供热系统控制技术和方法的发展现状  11-14
    1.2.1 集中供热系统自动控制技术发展现状  11-12
    1.2.2 集中供热系统自动控制方法的发展现状  12-14
  1.3 论文选题的来源、目的和意义  14-15
    1.3.1 论文选题来源  14
    1.3.2 论文选题的目的和意义  14-15
  1.4 本文的主要内容  15-17
2. 集中供热系统理论分析  17-29
  2.1 集中供热系统工艺介绍  17-18
  2.2 集中供热系统特性  18-19
  2.3 集中供热系统流量调节的主要方法  19-29
    2.3.1 初调节的主要方法  20-26
    2.3.2 流量调节的影响因素  26-29
3. 热网流量调节系统的总体控制方案  29-35
  3.1 热网流量的控制方式  29-30
  3.2 热网流量智能控制系统控制方案  30-35
    3.2.1 二次供、回水平均温度设定值预测控制方案  31-33
    3.2.2 一次流量智能控制方案  33-35
4. 热网流量智能控制系统的设计  35-51
  4.1 模糊控制  35-38
    4.1.1 模糊控制介绍  35
    4.1.2 模糊控制系统的组成  35-38
  4.2 专家系统与专家控制概述  38-39
    4.2.1 专家系统  38
    4.2.2 专家控制  38-39
  4.3 专家模糊控制器的设计  39-51
    4.3.1 模糊控制器的设计  40-45
    4.3.2 专家控制器的设计  45-51
5. 热网流量智能控制系统的仿真研究  51-59
  5.1 专家模糊控制器控制算法的实现  51-53
  5.2 专家模糊智能控制的仿真与分析  53-59
    5.2.1 常规 PID 控制  53-55
    5.2.2 二维模糊控制  55-56
    5.2.3 专家模糊控制  56-59
结论  59-61
参考文献  61-63
附录  63-65
攻读硕士学位期间主要研究工作  65-67
致谢  67-69
作者简介  69-70

热网流量智能控制系统的设计与研究

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