先進(jìn)pid在火電廠鍋爐汽包水位控制中的應(yīng)用_論文

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)</p><p>　　作 者： 學(xué) 號： </p><p>　　學(xué) 院： 班 級： </p><p>　　專 業(yè)：自動化 □測控技術(shù)與儀器</p><p>　　所 在 系：控制科學(xué)與工程 □儀器科學(xué)與技術(shù)</p><p

2、>　　題 目： 先進(jìn)PID在火電廠鍋爐 </p><p>　　汽包水位控制中的應(yīng)用 </p><p>　　指導(dǎo)者： 簽字： </p><p>　　(姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))</p><p>　　評閱者：

3、 </p><p>　　(姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))</p><p>　　年 月 吉 林</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　鍋爐作為火力發(fā)電廠的三大主機(jī)中最基本的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,它的控制水平直接關(guān)系到電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行.汽包水位是鍋爐正常運(yùn)行中

4、的重要參數(shù),同時,它還是衡量鍋爐汽水系統(tǒng)物質(zhì)是否平衡的標(biāo)志,維持鍋爐汽包水位在規(guī)定的范圍內(nèi),是保證鍋爐安全運(yùn)行的必要條件,也是鍋爐正常運(yùn)行的主要指標(biāo)之一.如果汽包水位過高,會影響汽包的汽水分離裝置的正常工作,導(dǎo)致鍋爐出口蒸汽帶水和含鹽量過大,使過熱器受熱面結(jié)垢甚至遭到破壞,影響機(jī)組的正常運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo);如果汽包水位過低,會使鍋爐水循環(huán)工況破壞,造成水冷壁供水不足而被燒壞.所以研究鍋爐汽包水位的控制有著重要的意義.</p>

5、<p>　　目前鍋爐汽包水位的控制大多采用常規(guī) PID 控制方式,由于其控制參數(shù)是固定不變的,不能進(jìn)行在線調(diào)整,其控制效果往往難以滿足要求.常規(guī)模糊控制也有應(yīng)用,但存在靜態(tài)誤差大等缺陷.模糊自適應(yīng)PID控制算法能在線整定、優(yōu)化PID參數(shù),理論上可以完全消除系統(tǒng)靜態(tài)誤差.將模糊自適應(yīng)PID控制理論應(yīng)用于帶前饋的串級三沖量汽包水位控制系統(tǒng)中,不需要對系統(tǒng)模型進(jìn)行較大的改動,就能夠獲得較好的控制效果.</p><

6、;p>　　本文首先分析了影響汽包水位的各種干擾因素,并對汽包水位的動、靜態(tài)特性進(jìn)行分析.以MATLAB /SIMULINK為仿真平臺,構(gòu)建汽包水位三沖量控制系統(tǒng),分別采用常規(guī)PID控制器、模糊PID控制器、模糊自適應(yīng)PID控制器.通過比較仿真結(jié)果,發(fā)現(xiàn)使用先進(jìn)PID控制算法能有效地加快響應(yīng)速度、減小超調(diào)量、減少調(diào)節(jié)時間、提高克服擾動的能力.</p><p>　　關(guān)鍵詞：汽包水位;模糊控制;自適應(yīng);PID&l

7、t;/p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Boiler is the basic energy conversion device which is one of three important devices in coal-fired power plants that level of control is directly r

8、elated to the safety, economic operation of power plants. Drum water level is an important parameter in the normal operation of the boiler, at the same time, It is also the sign of measuring whether the boiler system mat

9、erial balance, maintaining of the boiler drum water level within the specified range is a necessary condition to ensure the safe op</p><p>　　At present, the boiler drum water level control of mostly conventi

10、onal PID control method, because its control parameters are fixed and can not be adjusted online, and its control is often difficult to meet the requirements. Conventional fuzzy control can also be applied in, however th

11、ere is a remarkable static error and so on. Fuzzy adaptive PID controlling method is with adaptive capability theoretically, completely eliminate the static error. Adaptive fuzzy PID control theory is applied to th</p

12、><p>　　This article first analyzes the impact of the drum water level of the various interfering factors, and drum water level of the dynamic and static analysis features.Introduce cascade-three impulses drum l

13、evel control and fuzzy PID drum level control,and finally using fuzzy adaptive PID control algorithm to control the boiler drum water level.Application of MATLAB / SIMULINK simulation, comparing the simulation images un

14、der the given value、feed water quantity disturbance、steam disturbance and und</p><p>　　Keywords: drum level; fuzzy control; adaptive; PID</p><p><b>　　（空一行）</b></p><p>&l

15、t;b>　　目 錄</b></p><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　主要符號表IV</b></p><p&

16、gt;　　第1章 緒 論1</p><p>　　1.1 課題背景與意義1</p><p>　　1.1.1 ××××××1</p><p>　　1.2 ×××××××1</p><p>　　第2章 &

17、#215;×××3</p><p>　　2.1 ××××××3</p><p>　　2.1.1 ××××××3</p><p>　　2.1.2 ×××××

18、5;3</p><p>　　2.2 ××××××3</p><p>　　目錄中各章題序及標(biāo)題用小四號黑體（西文為小四號Times New Roman）,其余用小四號宋體（西文為小四號Times New Roman）.</p><p><b>　　目錄內(nèi)容包含：</b></p&

19、gt;<p><b>　　摘要（中、英文）</b></p><p><b>　?。ㄖ饕┓柋?lt;/b></p><p>　　正文章節(jié)題目（要求編到第3級標(biāo)題）</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　附錄（可選）<

20、/b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　建議目錄采用自動生成方式：先定義文中各級標(biāo)題,然后選擇菜單：插入 引用 索引與目錄 目錄</p><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p><b>　　主要符號表</b>&l

21、t;/p><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p>　　重力加速度,9.81m/s2</p><p>　　重力加速度,9.81m/s2</p><p>　　重力加速度,9.81m/s2</p><p>　　(物理量名稱及符號表采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定符號者可略去此表)</p>&l

22、t;p>　　第1章 緒 論</p><p><b>　　課題背景與意義</b></p><p>　　近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,一方面,火力發(fā)電技術(shù)日趨成熟,機(jī)組不斷向高參數(shù)、大容量方向發(fā)展,大型火電機(jī)組大量投產(chǎn),這對機(jī)組運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面提出了更為嚴(yán)格的要求.因此機(jī)組運(yùn)行越來越依賴于先進(jìn)的自動化系統(tǒng);另一方面,隨著我國電力系統(tǒng)改革的

23、進(jìn)一步深化,廠網(wǎng)分開模式的建立,電廠經(jīng)濟(jì)將實(shí)行獨(dú)立核算,如何不斷降低發(fā)電成本,提高效益已成為發(fā)電企業(yè)面臨的一個重大研究課題.</p><p>　　鍋爐是火電機(jī)組的重要組成部分,其動態(tài)特性將直接影響著整個機(jī)組的動態(tài)性能.在這種情況下,鍋爐的建模與控制問題一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn),鍋爐的復(fù)雜特性使得采用常規(guī)方法難以獲得良好效果,近年來鍋爐的建模和控制融入了智能化的手段.自從1965 年加得福尼亞大學(xué)的查德 ZADEH 教

24、授創(chuàng)建模糊集理論和 1974 年英國的E.H.Mamdani 成功地將模糊控制應(yīng)用于鍋爐和蒸汽機(jī)控制以來,模糊控制得到廣泛發(fā)展并在現(xiàn)實(shí)中得以成功應(yīng)用.模糊控制在70 年代引入中國,研究起步較晚,但發(fā)展較快,目前在模糊控制、模糊辨識、模糊聚類、模糊模式識別等領(lǐng)域取得很大成就.我國是最早把模糊理論引入氣象預(yù)報、地震預(yù)測和高爐冶煉控制方面的國家.在自適應(yīng)模糊PID 控制器方面,我國的許多學(xué)者研究提出了采用模糊邏輯的非常規(guī)的 PID 控制器,研

25、究表明自適應(yīng)、自調(diào)整以及模糊 PID 不僅可以解決簡單線性問題,而且對于許多復(fù)雜非線性、高階、時延等系統(tǒng)具有很好的效果.最近幾年對于經(jīng)典模糊控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的改善、模糊集成控制、模糊自適應(yīng)控制與多變量模糊控制的研究,特別是針對復(fù)雜系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)與參數(shù)自調(diào)整模糊系統(tǒng)方面的研究受到學(xué)者的關(guān)注.汽</p><p>　　鍋爐設(shè)備是一個多輸入、多輸出且相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜控制對象,主要的控制系統(tǒng)包括鍋爐汽包水位的控制、鍋爐燃燒系統(tǒng)

26、的控制、過熱蒸汽系統(tǒng)的控制.其中維持汽包水位在給定范圍內(nèi)是保證鍋爐安全運(yùn)行的必要條件之一,是鍋爐正常運(yùn)行的重要指標(biāo).水位高會導(dǎo)致蒸汽帶水進(jìn)入過熱器并在過熱管內(nèi)結(jié)垢,影響蒸汽質(zhì)量及傳熱效率,嚴(yán)重的將引起過熱器爆管;水位過低又將破壞部分水冷壁的水循環(huán),引起水冷壁局部過熱而爆管,汽包水位過高過低的后果非常嚴(yán)重,所以必須嚴(yán)格加以控制.大容量機(jī)組的不斷增加和電網(wǎng)調(diào)度自動化程度的日益提高,對火電機(jī)組的控制品質(zhì)也提出了更高的要求.因此,研究火電廠汽包

27、水位的先進(jìn)控制策略對于電站運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義.</p><p><b>　　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　火電廠鍋爐汽包水位控制方式經(jīng)歷了三個階段：以鍋爐汽包水位作為唯一反饋量的單沖量控制方式，是最簡單的控制方式，也是最基本的控制方式。該控制方式不能消除“虛假水位”帶來的影響，不能及時克服給水流量和蒸汽擾動對汽包水位的影

28、響，存在汽包水位調(diào)節(jié)時間長，波動幅度大等缺點(diǎn)；后來出現(xiàn)了雙沖量控制方式，該控制方式以鍋爐汽包水位作為主調(diào)節(jié)信號，以蒸汽流量作為前饋調(diào)節(jié)信號，雖然能克服“虛假水位”造成的不利影響，但是還是不能克服給水流量的擾動對汽包水位的影響，存在水位波動大，調(diào)節(jié)滯后、調(diào)節(jié)時間長等缺點(diǎn)；后來又出現(xiàn)了三沖量控制方式，該控制方式以鍋爐汽包水位作為主調(diào)節(jié)信號，以蒸汽流量作為前饋調(diào)節(jié)信號，以給水流量作為反饋調(diào)節(jié)信號，該控制方式有效的克服了內(nèi)外擾動的影響，提高了水

29、位控制的質(zhì)量。</p><p>　　目前，運(yùn)用在鍋爐汽包水位控制上的策略有：</p><p>　　1）普通 PID 控制（PID Control）</p><p>　　傳統(tǒng) PID 控制原理簡單，魯棒性較強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)，已廣泛應(yīng)用于鍋爐汽包水位的控制中，具有一定的局限性，存在超調(diào)量大，無法實(shí)現(xiàn)非線性系統(tǒng)的精確控制。</p><p>　　2）模糊

30、控制（Fuzzy Control）</p><p>　　模糊控制能有效適應(yīng)鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的非線性及不確定等特性，較傳統(tǒng) PID 控制有較強(qiáng)的魯棒性。但模糊控制存在穩(wěn)態(tài)控制精度較低，控制作用較粗糙等缺點(diǎn)。</p><p>　　3）模糊 PID 控制（Fuzzy PID Control）</p><p>　　將模糊控制與 PID 控制相結(jié)合構(gòu)成模糊 PID 控制，

31、應(yīng)用在鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)中。該控制方法能對不確定的因素（如參數(shù)、條件、干擾和延遲等）進(jìn)行檢測分析，采用模糊推理的方法，實(shí)現(xiàn) PID 參數(shù)的在線自整定，具有魯棒性較強(qiáng)、使用方便，靈活性、適應(yīng)性強(qiáng)，控制精度強(qiáng)，較常規(guī)控制系統(tǒng)原理簡單等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　4）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制(Neural Network Control)</p><p>　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有“自學(xué)”能力，對系統(tǒng)的輸入／輸出信

32、息進(jìn)行分析、捕捉、歸納，形成合適的模糊規(guī)則和隸屬函數(shù)，以自動方式適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時控制的需要，具有精度高、響應(yīng)速度快和魯棒性好的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已有把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)中的例子，并取得了較好的控制效果。該控制方法具有簡單易于理解、計(jì)算量小、調(diào)整靈活、控制精確效果好、使用性強(qiáng)等特點(diǎn)。</p><p>　　5）預(yù)測控制（Predictive Control）</p><p>　　預(yù)測控制

33、是一種基于模型的先進(jìn)控制方法，也稱為模型預(yù)測控制(ModelPredictive Control)[12]。預(yù)測控制算法對控制對象模型的精度要求不高，適合存在較大純時延和慣性的系統(tǒng)，且控制品質(zhì)較好，相比 PID 控制及傳統(tǒng)的最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制，更適合應(yīng)用于具有較多不確定因素、存在大時滯的復(fù)雜工業(yè)過程控制中。預(yù)測控制可顯著的提高整臺機(jī)組的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，且預(yù)測控制的應(yīng)用可以獲得甚至超過設(shè)備改造所帶來的效率提升，從而更加有效的達(dá)到節(jié)能降

34、耗、優(yōu)化生產(chǎn)的目的。傳統(tǒng)控制方法未能從根本上完全解決控制問題，在實(shí)際應(yīng)用中遇到許多難以逾越的障礙，因而以模擬人的控制行為為出發(fā)點(diǎn)的智能控制方法成為當(dāng)代控制理論與應(yīng)用的主要發(fā)展方向。傳統(tǒng)控制方法有 PID 控制、變結(jié)構(gòu)控制、自適應(yīng)控制等。模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、擬人智能控制等智能控制方法的發(fā)展為解決這類控制問題提供了有效的工具。</p><p><b>　　課題主要研究內(nèi)容</b>&

35、lt;/p><p>　　本課題以火電廠鍋爐為研究對象，針對鍋爐汽包水位控制現(xiàn)狀，在前人研究的基礎(chǔ)上，對鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)分別進(jìn)行了 PID 控制器、普通模糊PID控制器、模糊自適應(yīng) PID 控制器，并進(jìn)行了仿真分析。 </p><p>　　本課題研究的具體內(nèi)容：</p><p>　　（1）首先對鍋爐汽水系統(tǒng)的三種控制方法進(jìn)行了簡要分析，并指出了每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。同時說

36、明了本課題選用前饋-串級三沖量控制方式的理由。</p><p>　?。?）然后根據(jù)鍋爐汽水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在充分考慮影響鍋爐汽包水位變化因素的基礎(chǔ)上，得出了汽包水位的動態(tài)特性微分方程式；再根據(jù)此方程式，針對給水流量發(fā)生變化（蒸汽流量不變）和蒸汽流量發(fā)生變化（給水流量不變）這兩種情況，分別得到給水流量與汽包水位的傳遞函數(shù)和蒸汽流量與汽包水位的傳遞函數(shù)。</p><p>　?。?）對系統(tǒng)中各儀器進(jìn)行

37、了選擇，同時確定了各變送器的參數(shù)。</p><p>　?。?）針對本課題設(shè)計(jì)的鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)，首先利用頻域分析法中的 Bode圖和 Nyquist 圖法對系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，然后對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析并繪制出了系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線，同時對超調(diào)量、上升時間、調(diào)節(jié)時間和穩(wěn)定時間進(jìn)行了分析。</p><p>　?。?）為了便于控制策略的對比分析，本文首先設(shè)計(jì)了常規(guī) PID 控制器，同時進(jìn)

38、行了仿真分析；然后針對常規(guī) PID 控制方式的不足，又設(shè)計(jì)了模糊控制器和模糊自適應(yīng) PID 控制器，同時進(jìn)行了仿真分析。</p><p>　　第2章 先進(jìn)PID算法介紹</p><p><b>　　2.1 專家控制</b></p><p>　　專家控制的實(shí)質(zhì)是基于受控對象和控制規(guī)律的各種知識，并以智能的方式利用這些知識來設(shè)計(jì)控制器，利用專家經(jīng)驗(yàn)

39、來設(shè)計(jì)PID參數(shù)便構(gòu)成專家PID控制[4]。文獻(xiàn)[5]分析了循環(huán)流化床鍋爐（CFB）的結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)，提出了一個專家系統(tǒng)與實(shí)時控制協(xié)調(diào)的實(shí)時專家控制系統(tǒng)，該方案采用不同于常規(guī)三沖量汽包水位的控制方案，主要不同是：(1)PID控制器的參數(shù)并非固定一組，而是根據(jù)水位系統(tǒng)所處動態(tài)環(huán)境的不同，仿專家經(jīng)驗(yàn)選取較合適的控制參數(shù)。這種控制參數(shù)隨動態(tài)不同而改變的策略會改善控制品質(zhì)。(2)控制參數(shù)事先根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)離線整定完畢，實(shí)時控制中專家控制器只是根據(jù)

40、對象的模糊化信息通過規(guī)則進(jìn)行選取，這種方法雖然在精度上比實(shí)時整定保守，但它更可靠，且實(shí)時性強(qiáng)，沒有參數(shù)整定時間。(3)極端情況下直接對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行規(guī)則控制，可迅速遏制系統(tǒng)向更壞的方向發(fā)展，快速把系統(tǒng)控制回到正常值；而PID常規(guī)控制基于增量的輸出作用，在極端情況下往往太弱，使操作人員不得不切為手動操作。此方法控制循環(huán)流化床鍋爐的汽包水位，使得鍋爐水位即使在擾動幅度較大的情況下仍能保持自動控制，且現(xiàn)場運(yùn)行獲得了很好的控制效果。文獻(xiàn)[6]總結(jié)了

41、預(yù)測控制和專家控制</p><p><b>　　2.2 遺傳算法</b></p><p>　　遺傳算法是基于自然選擇和自然遺傳機(jī)制的搜索算法，是一種有效解決最優(yōu)化問題的方法，類似于自然界演化的基本法則，適者生存是遺傳算法的核心機(jī)制。同樣，復(fù)制、交叉和變異等自然界的生物演化規(guī)則在遺傳算法中都得到類似的體現(xiàn)[8]。對于汽包水位的控制，采用在串級三沖量控制基礎(chǔ)上加入遺傳算法

42、，對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)整定以獲得最優(yōu)PID控制參數(shù)。首先應(yīng)對可行域中的個體進(jìn)行編碼, 然后在可行域中隨機(jī)挑選指定群體大小的一些個體組成作為進(jìn)化起點(diǎn)的第一代群體, 并計(jì)算每個個體的目標(biāo)函數(shù)值，即該個體的適應(yīng)度。接著就像自然界中一樣, 利用選擇機(jī)制從群體中隨機(jī)挑選個體作為繁殖過程前的個體樣本。選擇機(jī)制保證適應(yīng)度較高的個體能夠保留較多的樣本；而適應(yīng)度較低的個體則保留較少的樣本, 甚至被淘汰。在接下去的繁殖過程中, 遺傳算法提供了交叉和變異兩種算法對

43、挑選后的樣本進(jìn)行交換和基因突變。交叉算法交換隨機(jī)挑選的兩個個體的某些位, 變異算子則直接對一個個體中的隨機(jī)挑選的某一位進(jìn)行突變。這樣通過選擇和繁殖就產(chǎn)生了下一代群體。重復(fù)上述選擇和繁殖過程, 直到結(jié)束條件得到滿足為止。進(jìn)化過程最后一代中的最優(yōu)解就是用遺傳算法解最優(yōu)化問題所得到的最終結(jié)</p><p><b>　　2.3 模糊控制</b></p><p>　　模糊控制作

44、為以模糊集合論、模糊語言變量及模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制，是一種基于規(guī)則的智能控制。它已經(jīng)成為目前實(shí)現(xiàn)智能控制的一種重要而有效的方法，已被廣泛運(yùn)用于人們的生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域[9]。通過對鍋爐汽包水位動態(tài)特性的分析，設(shè)計(jì)了模糊PID汽包水位控制方案，將入口煙氣流量和溫度參數(shù)引入到鍋爐汽包水位的控制算法中進(jìn)行前饋補(bǔ)償，設(shè)計(jì)了兩個模糊控制器，其中內(nèi)回路采用常規(guī)PID控制器，外回路采用帶前饋補(bǔ)償?shù)哪：齈ID控制器?？刂破鞯牧髁啃拚?/p>

45、值與傳統(tǒng)蒸汽流量前饋修正值一起，對水位調(diào)節(jié)回路上的串級三沖量PID控制器的給水流量值進(jìn)行修正。模糊控制具有控制速度快，不需對象的數(shù)學(xué)模型等優(yōu)點(diǎn)，而PID控制器能較好地解決極限環(huán)振蕩的問題。該方案在電廠余熱鍋爐入口煙氣溫度和流量的大幅變化條件下仍能保持汽包水位的穩(wěn)定，穩(wěn)定性明顯高于傳統(tǒng)PID控制。基于模糊PID控制的鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)，過渡過程時間較短，超調(diào)量小，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，具有很好的應(yīng)用前景[11～14]。進(jìn)一步的，將模糊自適應(yīng)

46、PID控制引入鍋爐汽包水位的三沖量控制系統(tǒng)中,不僅具有模糊PID控制的優(yōu)點(diǎn)，而且能夠?qū)ID控制器參數(shù)進(jìn)行在線</p><p><b>　　2.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制</b></p><p>　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有學(xué)習(xí)、泛化以及非線性映射多種能力，可以很好地彌補(bǔ)常規(guī)PID控制方法的局限性，使非線性、時變性和不確定性系統(tǒng)的控制成為可能[9]。文獻(xiàn)[2]中提出了電廠鍋爐汽包水位系統(tǒng)的單

47、神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制方案，將蒸汽流量信號引入到單神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中，考慮負(fù)荷變化對鍋爐汽包水位的影響，使其具有前饋補(bǔ)償能力以消除“虛假水位”現(xiàn)象。同常規(guī)PID控制相比，幾乎沒有超調(diào)量，且控制量變化范圍很小。為了克服單純模糊控制的缺點(diǎn)，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入模糊控制中，提出一種模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法，該控制器結(jié)合了模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，將兩種智能控制相結(jié)合，在線調(diào)整控制器參數(shù)，整定出一組優(yōu)化的控制器參數(shù)。此控制器顯著地改善了汽包水位的

48、動態(tài)性能和穩(wěn)定性能。在此基礎(chǔ)上，將自適應(yīng)控制加入到模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制中，則能使PID控制器參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況在線實(shí)時調(diào)整，使控制系統(tǒng)具有較好的自適應(yīng)性和抗干擾能力，提高了控制品質(zhì)[22～24]。</p><p>　　第3章 汽包水位特性分析</p><p>　　工業(yè)鍋爐給水自動調(diào)節(jié)的任務(wù)是，給水量跟隨蒸發(fā)量的變化而變化并維持汽包水位在工藝范圍內(nèi)。工業(yè)鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)以汽包水位 h 作為被控

49、量，以給水調(diào)節(jié)閥作為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來改變給水量，以達(dá)到保持汽包水位在允許范圍內(nèi)的目的。其結(jié)構(gòu)框圖如圖2.7 所示。</p><p>　　根據(jù)鍋爐汽包水位的動態(tài)特性來設(shè)計(jì)汽包水位的自動調(diào)節(jié)。給水量和蒸汽量的階躍變化是引起水位變化的主要因素。調(diào)節(jié)器根據(jù)水位測量值與設(shè)定值的偏差去控制給水閥的開度，就能對水位起到調(diào)節(jié)的作用。鍋爐汽包水位不僅受給水量和蒸汽流量之間平衡關(guān)系的影響，還受汽水循環(huán)管路內(nèi)汽水混合物中汽水體積變化的影響。

50、汽包水位 h 不僅反映了水面下氣泡的體積，還反映了汽包(包括水循環(huán)的管路)中的蓄水體積。水面下氣泡的體積還與鍋爐負(fù)荷及蒸汽壓力有關(guān)。綜合看來，影響鍋爐汽包水位變化的因素主要有以下四個方面：</p><p>　?。?）鍋爐蒸汽負(fù)荷的變化；</p><p>　　（2）鍋爐蒸汽壓力的變化；</p><p>　?。?）包括給水調(diào)節(jié)閥開度的變化和給水母管壓力的變化在內(nèi)的給水?dāng)_

51、動；</p><p>　　（4）包括影響燃料發(fā)熱量變化的其他因素在內(nèi)的燃料量的變化；</p><p>　　蒸汽發(fā)生過程中汽包內(nèi)部的體積可看成水的體積 VW、蒸發(fā)面以下的蒸汽體積VS和蒸發(fā)面以上的蒸汽體積 VD三部分組成，其中蒸發(fā)面下的汽水體積由 VS和 VW構(gòu)成。燃料量對水位的影響有較大的容量滯后性和傳輸滯后性，變化相當(dāng)?shù)木徛珊雎圆挥?jì)；蒸汽負(fù)荷變化往往引起汽包壓力的變化，所以壓力變化可

52、歸類到蒸汽負(fù)荷中去，因此壓力變化對汽包水位的影響可忽略不計(jì)[5， 6]。經(jīng)理論推導(dǎo)和化簡，汽包水位動態(tài)特性方程式可表示如下：</p><p>　　通過鍋爐汽包水位的動態(tài)微分方程，我們可以得出：影響汽包水位的主要因素是，蒸汽流量和給水流量的變化。由此，可將汽包水位變化的動態(tài)特性分開討論，即分為給水流量（內(nèi)干擾）擾動和蒸汽流量（外干擾）擾動兩種情況。</p><p>　　2.3.1 鍋爐汽包水

53、位在給水流量擾動下的動態(tài)特性當(dāng)給水量發(fā)生變化，蒸汽量不變時，汽包水位調(diào)節(jié)對象的運(yùn)動方程可表示為：</p><p>　　在實(shí)際工程中，對于蒸汽壓力小于 2.0MPa 的中壓以下的鍋爐，給水量項(xiàng)的時</p><p>　　第4章 汽包水位常規(guī)控制</p><p>　　第5章 汽包水位模糊控制</p><p>　　第6章 汽包水位自適應(yīng)模糊PID控制

54、</p><p>　　1.1.1 ××××××（四號黑體,段前8磅,段后6磅,單倍行距）</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　致謝</b>

55、</p><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p><b>　　第2章 ××××</b></p><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p>　　2.1 ××××

56、5;×（小三號黑體,段前12磅,段后8磅,單倍行距）</p><p>　　××××××××××××××××（中文小四號宋體,西文小四號Times New Roman,行距固定值20磅,首行縮進(jìn)2字符）××××

57、;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

58、15;××××××××××××××××××××××××××××××××××××&

59、#215;××××××××</p><p>　　2.1.1 ××××××（四號黑體,段前8磅,段后6磅,單倍行距）</p><p>　　×××××××××

60、5;××××××（中文小四號宋體,西文小四號Times New Roman,行距固定值20磅,首行縮進(jìn)2字符）××××××××××××××××××××××

61、15;××××××××××××××××××××××××××××××××××××&

62、#215;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

63、;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

64、15;××××××××××××××××××××××××××××××××××××&

65、#215;×××××××××××××××××××××××××</p><p>　　2.1.2 ××××××

66、（四號黑體,段前8磅,段后6磅,單倍行距）</p><p>　　××××××××××××××××（中文小四號宋體,西文小四號Times New Roman,行距固定值20磅,首行縮進(jìn)2字符）×××××

67、15;××××××××××××××××××××××××××××××××××××&

68、#215;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

69、;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

70、15;××××××××××××××××××××××××××××××××××××&

71、#215;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

72、;××××××</p><p>　　2.2 ××××××（小三號黑體,段前12磅,段后8磅,單倍行距）</p><p>　　××××××××××××&#

73、215;×××（中文小四號宋體,西文小四號Times New Roman,行距固定值20磅,首行縮進(jìn)2字符）×××××××××××××××××××××××××&

74、#215;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

75、;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

76、15;×××××××××××××××××××××××××××××××××××</p&

77、gt;<p>　　××××××××××××（中文小四號宋體,西文小四號Times New Roman,行距固定值20磅,首行縮進(jìn)2字符）××××××××××××××&

78、#215;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

79、;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

80、15;××××××××××××××××××××××××××××</p><p><b>　　（空一行）</b>&l

81、t;/p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p>　　××××××××××××××××（中文小四號宋體,西

82、文小四號Times New Roman,行距固定值20磅,首行縮進(jìn)2字符）××××××××××××××××××××××××××××××

83、15;××××××××××××××××××××××××××××××××××××&

84、#215;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

85、;××××××××××××××××××××××</p><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)<

86、/b></p><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p>　　陳建軍,車建文,陳勇. 具有頻率和振型概率約束的工程結(jié)構(gòu)動力優(yōu)化設(shè)計(jì). 計(jì)算力學(xué)學(xué)報,2001,18(1)：74～80</p><p>　　M. A. Nadkarni,C. K. Nair,V. N. Pandey,et al．Characterization

87、of alpha-galactosidase from corynebacterium murisepticum and mechanism of its induction. J Gen App Microbiol,1992,38：223～234 </p><p>　　華羅庚,王 元．論一致分布與近似分析：數(shù)論方法（Ⅰ）．中國科學(xué),1973,（4）：339～357 </p><p>　　

88、竺可楨．物候?qū)W．北京：科學(xué)出版社,1973. 16～21</p><p>　　霍夫斯塔主編．禽病學(xué)：下冊．第7版．胡祥壁譯．北京：農(nóng)業(yè)出版社,1981．798～799 </p><p>　　S. P. Timoshenko．Theory of plate and shells．2nd ed．New York：McGraw-Hil1,1959．17～36</p><p&g

89、t;　　張全福,王里青．“百家爭鳴”與理工科學(xué)報編輯工作．見：鄭福壽主編．學(xué)報編輯論叢：第2集．南京：河海大學(xué)出版社,1991. 1～4</p><p>　　B. Dupont．Bone marrow transplantation in severe combined immunodeficiency with an unrelated MLC compatible donor．In：H. J. White,R

90、. Smith,eds．Proceedings of the Third Annual Meeting of the International Society for Experimental Hematology．Houston：International Society for Experimental Hematology,1974．44～46 </p><p>　　丁光瑩. 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)非線性反應(yīng)

91、分析的隨機(jī)模擬分析: [博士學(xué)位論文] .上海：同濟(jì)大學(xué),2001. 31～37</p><p>　　R. B. Cairns. Infrared spectroscopic studies on solid oxygen: [dissertation]. Berkeley：University of California,1965. 52～56</p><p>　　姜錫洲．一種溫?zé)嵬夥笏?/p>

92、制備方法．中國專利,881056073．1989-07-26 </p><p>　　全國文獻(xiàn)工作標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會第六分委員會．GB 6447—86 文摘編寫規(guī)則．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1986 </p><p>　　具體格式見《畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書》參考文獻(xiàn)示例規(guī)范,重點(diǎn)在于全篇論文的同類參考文獻(xiàn)格式應(yīng)該一致.</p><p><b>　?。找恍校?lt;/b

93、></p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p>　　××××××××××××××××（中文小

94、四號宋體,西文小四號Times New Roman,行距固定值20磅,首行縮進(jìn)2字符）×××××××××××××××××××××××××××××

95、15;××××××××××××××××××××××××××××××××××××&

96、#215;×××××××××××××××××××</p><p>　?。▽π枰珍浻趯W(xué)位論文中且又不適和書寫與正文中的附加數(shù)據(jù)、資料、詳細(xì)公式推導(dǎo)等有特色的內(nèi)容,可做為附錄排寫,序號采用“附錄A”、“附錄B”等.）</p

97、><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p><b>　?。找恍校?lt;/b></p><p>　　××××××××××

98、15;×××××（中文小四號宋體,西文小四號Times New Roman,行距固定值20磅,首行縮進(jìn)2字符）×××××××××××××××××××××××&#

99、215;××××××××××××××××××××××××××××××××××××