循环流化床锅炉模糊控制床温解耦控制神经网络控制单片机论文

循环流化床锅炉燃烧过程控制策略的研究【摘要】循环流化床锅炉(CFBB)由于其燃烧效率高、燃料适应性广、负荷调节性能好、低污染的优点,已经在工业过程中得到广泛的应用并且受到了全世界广泛关注。但是循环流化床锅炉燃烧过程的复杂性,使其具有高度的非线性、时变、大滞后、强耦合和不确定的特性,很难建立精确的数学模型,因此选用常规的控制方法解决循环流化床锅炉的自动控制问题变得非常困难。本文针对以上问题对循环流化床锅炉的过程控制进行了研究,其主要内容为:首先,论文介绍了循环流化床(CFB)锅炉的结构和工艺流程,分析了循环流化床锅炉中主要参数之间的耦合关系以及主要的控制任务。针对循环流化床锅炉燃烧系统的时变性、耦合性和滞后性的特点,利用模糊补偿控制方案的解耦控制实现了对燃烧控制系统的床温、主蒸汽压力的解耦控制。从MATLAB/SIMULINK中的仿真中可以看出,该方案克服了PID控制器参数难以调整和自适应能力差的缺陷,表现出较好的动态和静态性能。其次,床温作为循环流化床锅炉控制系统中的一个重要参数和正常运行的一个重要指标,针对床温控制系统具有的滞后时间大,扰动较多,并且难以建立准确的数学模型,设计了四种控制器分别为:SMITH控制器、时间滞后消弱...更多还原【Abstract】Circulatingfluidizedbedbiler(CFBB)areincreasinglyusedassuperiorcoalburningsystemsduetotheirhigherefficiency、loweremissions、widerfueladaptabilityandbetterperformanceofloadregulation.However,becauseofthecharacteristicofthecirculatingfluidizedbedboilerisadistributionparameters,non-linearity,largetime-delayandmulti-variablecoupling.therefore,itisdifficulttorealizetheautomaticcontrolwithconventionalcontrolmethod.Inviewoftheabovequestio...更多还原【关键词】循环流化床锅炉；模糊控制；床温；解耦控制；神经网络控制；单片机；【Keywords】CirculatingFluidizedBedBoiler；fuzzycontrol；bedtemperature；decouplingcontrol；neuralnetwork；single-chip；【索购全文】Q联系Q：138113721Q联系Q:139938848付费即发摘要4-5Abstract5-6第1章绪论10-151.1课题研究的背景及意义10-111.2循环流化床国内外发展状况11-121.2.1国外循环流化床燃烧技术的发展现状111.2.2国内循环流化床燃烧技术的发展现状11-121.3循环流化床锅炉自动控制方法研究现状12-131.3.1循环流化床锅炉控制装置的研究现状121.3.2循环流化床锅炉控制策略的研究现状12-131.4本文的研究内容13-15第2章循环流化床锅炉工艺及动态特性分析15-242.1循环流化床锅炉的工作原理152.2循环流化床锅炉的控制要求15-182.2.1汽包液位控制162.2.2燃烧控制16-182.2.3主蒸汽温度控制182.3燃烧过程中的耦合关系及动态分析18-232.3.1床温的动态特性19-212.3.2主蒸汽压力的动态特性21-232.4循环流化床锅炉燃烧过程模型的确定232.5本章小结23-24第3章循环流化床锅炉燃烧过程模糊解耦控制器设计24-353.1模糊控制介绍243.2基本模糊控制器结构24-253.3模糊控制器设计25-283.3.1模糊化过程25-273.3.2模糊推理过程273.3.3解模糊27-283.4解耦控制方案设计28-293.4.1串联补偿设计方法28-293.4.2前馈补偿解耦设计293.5模糊规则补偿解耦设计29-323.6燃烧系统的MATLAB仿真32-343.6.1PID控制系统仿真32-333.6.2基于模糊补偿解耦控制系统仿真33-343.7本章小结34-35第4章循环流化床锅炉床温控制系统设计及仿真35-524.1循环流化床锅炉床温控制系统结构35-364.2循环流化床锅炉床温控制系统设计及仿真36-504.2.1PID控制系统设计及仿真36-384.2.2SMITH预估控制设计及仿真38-404.2.3加入时间削弱器的PID控制设计及仿真40-414.2.4带自调整因子模糊控制器的设计及仿真41-444.2.5神经网络控制器设计及仿真44-494.2.6抗干扰性能测试49-504.3仿真结果与分析50-514.4本章小结51-52第5章基于单片机的床温控制系统实现52-635.1温度控制方案组成及功能分析52-535.2温度控制系统的硬件系统53-565.2.1选择单片机535.2.2前向通道选择与接口设计53-545.2.3控制输出电路设计545.2.4键盘控制电路设计54-555.2.5显示电路设计555.2.6串行通讯接口电路55-565.2.7声光报警电路565.3温度控制系统的软件组成56-585.3.1主程序575.3.2数据采集子程序575.3.3串行通讯子程序57-585.3.4输出控制子程序585.4温度控制系统的实现方案58-625.4.1串行通讯设计58-605.4.2上位机界面设计60-625.5本章小结62-63结论63-64附录64-65参考文献