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模糊理论在原油管道加热炉故障检测与诊断中的应用

作　者: 蔡志达
导　师: 赵国材
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 故障检测与诊断加热炉模糊观测器冗余选多法
分类号: TE974
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 69次
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内容摘要

目前,无论是进口的还是国内自己制造的热媒炉和直接加热炉,都普遍存在着故障检测与诊断能力差的问题。针对目前长期运行过程中可能发生炉膛火焰偏烧,引起原油气化的现象和由于由于传感器时常发生故障,引起不必要停炉的情况,本论文着重设计了一个模糊观测器,实现对加热炉的故障检测与诊断。本文设计的基于模糊观测器的加热炉故障检测与诊断系统,可以在线诊断出错误数据,在管道原油汽化前停炉,可以克服加热炉原油出炉温度测量滞后性带给监测原油汽化的安全隐患,如果在线诊断出的是有故障传感器,则提前预报传感器故障,并及时把发生故障的传感器从加热炉运行系统中剔除,保持加热炉继续运行,避免出现大的误动作,减少不必要的停炉。在模糊观测器的设计上,针对加热炉参数间互含冗余信息的特点,采用了“冗余选多法”作为模糊观测器的推理方法,并运用功能强大的MATLAB软件进行仿真,仿真结果表明,基于模糊观测器的加热炉故障检测与诊断系统可以全面提高加热炉的安全性、平稳性,有重大的社会效益和经济效益,而且具有广阔的应用前景。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-17
  1.1 原油管道技术的发展  9-11
  1.2 管道加热炉的发展历程  11-14
  1.3 研究背景  14-15
    1.3.1 加热炉基本特征  14-15
    1.3.2 加热炉运行要求  15
  1.4 原油管道加热炉故障检测与诊断的目的及意义  15-16
  1.5 本文的主要工作和章节安排  16-17
2 故障检测与诊断技术综述  17-21
  2.1 故障检测与诊断技术的发展  17-20
    2.1.1 故障诊断技术  17-18
    2.1.2 容错控制技术  18-20
  2.2 故障诊断技术在加热炉系统中的应用  20
  2.3 本章小结  20-21
3 模糊理论综述  21-36
  3.1 模糊技术的发展与研究现状  21-22
  3.2 模糊系统的特点  22-23
  3.3 加热炉故障诊断的基本特征  23
  3.4 模糊观测器的基本组成  23-32
    3.4.1 模糊化接口  23-26
    3.4.2 知识库  26-28
    3.4.3 模糊推理机  28-30
    3.4.4 解模糊接口  30-32
  3.5 模糊观测器的鲁棒性分析  32-35
  3.6 本章小结  35-36
4 模糊理论在加热炉故障检测与诊断设计中的应用  36-52
  4.1 模糊观测器输入参数和输出参数的选取  36-38
  4.2 故障检测与诊断的实现  38-39
  4.3 故障检测与诊断的仿真实现与结果分析  39-50
    4.3.1 各输入参数节点值的确定  39
    4.3.2 模糊观测器仿真验证与故障诊断实现  39-50
  4.4 本章小结  50-52
结论  52-53
参考文献  53-56
作者简历  56-58
学位论文数据集  58-59

模糊理论在原油管道加热炉故障检测与诊断中的应用

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