学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

循环流化床燃烧系统优化控制研究

作　者: 周美刚
导　师: 杨益群
学　校: 华东理工大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 循环流流化床锅炉解耦控制神经网络 ITAE 内模控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 114次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

循环流流化床锅炉(Circulating fluidized bed boiler)具有污染少,效率高,燃料适应性广等优点,是洁净煤燃烧技术的主要方向。CFB对控制系统的要求较高,它一方面要求系统能够快速响应外部负荷的变化,另一方面又要求将温度始终控制在理想范围,是一个集大时滞、多变量、强耦合、非线性与一体的复杂难控系统。本文在以下几个方面做了研究：1)针刘CFB锅炉的大时滞特性,研究了时滞的本质和特点,根据二次优化原理建立被控对象的状态观测器,通过状态反馈来实现时滞系统的优化控制。由于测量误差、模型失配等问题的存在,以及被控系统参数大,干扰多,结构复杂等特点,本文采用带参考模型的神经网络设计系统。2)现代控制理论中系统的设计是根据泛函指标并确定系统的最佳传递函数来完成。本文以ITAE泛函作为系统的性能指标,通过混沌粒子群算法计算出常见系统的最佳传递函数并以此来设计系统。3)针对CFB锅炉的多变量耦合特性,本文针对不同的子系统采用不同的解耦控制策略。对于主蒸汽压力控制系统,它需要较好的动态性能,采用前馈补偿解耦,通过前馈补偿消除耦合信息；对于床温控制系统,它要求被控变量处于理想的温度区间,采用内模解耦控制,将耦合信息看做扰动,通过内模原理实现对扰动的消除。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 引言  9
  1.2 循环流化床技术国内外发展现状  9-10
  1.3 循环流化床控制的特点  10-11
  1.4 本文的研究内容  11-13
第2章循环流化床锅炉燃烧控制系统的基本原理  13-21
  2.1 循环流化床燃烧过程  13-14
  2.2 循环流化床燃烧特点  14-15
    2.2.1 流体特性  14
    2.2.2 循环燃烧  14
    2.2.3 低温燃烧  14-15
  2.3 循环流化床锅炉燃烧过程控制任务  15-17
    2.3.1 主蒸汽压力压力控制  15
    2.3.2 床料温度控制  15-16
    2.3.3 床层高度控制  16
    2.3.4 送风量控制  16
    2.3.5 炉膛压力控制  16-17
    2.3.6 二氧化硫控制  17
  2.4 循环流化床锅炉燃烧控制对象动态特性  17-19
    2.4.1 燃料量扰动下的床温响应特性  18
    2.4.2 燃料量扰动下的蒸汽压力响应特性  18
    2.4.3 一次风扰动下床温响应特性  18-19
    2.4.4 一次风扰动下蒸汽压力响应特性  19
  2.5 循环流化床锅炉燃烧系统控制难点  19-21
第3章基于混沌粒子群算法确定的ITAE最佳标准  21-34
  3.1 标准型  21-22
  3.2 时滞对象标准化描述  22-23
    3.2.1 时滞的特点  22-23
    3.2.2 时滞对象的变量结构  23
  3.3 二次优化原理  23-24
  3.4 ITAE指标下的最佳标准型  24-25
  3.5 混沌粒子群算法确定的ITAE最佳参数集  25-32
    3.5.1 混沌粒子群算法  25-28
    3.5.2 ITAE标准最佳参数集  28-32
  3.6 仿真研究  32-34
第4章基于ITAE参考模型的神经网络控制  34-46
  4.1 状态观测器原理  34-36
    4.1.1 状态观测器概述  34-35
    4.1.2 状态观测器设计  35-36
  4.2 基于参考模型的神经网络控制  36-40
    4.2.1 神经网络在控制系统中作用  36-37
    4.2.2 神经网络控制器设计  37-39
    4.2.3 神经网络训练  39-40
  4.3 仿真研究  40-46
第5章循环流化床锅炉燃烧系统解耦控制研究  46-63
  5.1 多变量系统解耦控制概况  46-47
  5.2 解耦控制的基本原理  47-52
    5.2.1 串联补偿解耦  48-50
    5.2.2 内模解耦  50-52
  5.3 循环流化床锅炉燃烧系统解耦控制  52-57
    5.3.1 循环流化床锅炉燃烧系统解耦控制的难点  52-53
    5.3.2 解耦控制器设计  53-57
  5.4 仿真研究  57-63
第6章总结与展望  63-65
  6.1 本文总结  63-64
  6.2 展望  64-65
参考文献  65-69
致谢  69-70
附录  70-79

循环流化床燃烧系统优化控制研究

内容摘要

全文目录

相似论文