工业锅炉汽包水位控制系统的优化研究

摘要

锅炉是工业生产中必不可少的供能设备，它可以给我们提供热能供暖，也可以给设备提供动力。为了保证生产安全，效率生产，对工业锅炉的控制系统的控制效果及精度，就要有非常严格的要求。而锅炉汽包水位就是其中一个非常重要的控制参数，也是整个锅炉控制系统中较为复杂的控制变量。对于已然相对复杂的锅炉控制系统，在锅炉汽包水位调节过程中，且具有非线性、强耦合、多变量等特点，在实际控制过程中，大多数采用传统PID控制策略的锅炉汽包水位控制系统，其控制效果往往不尽人意。
　　本文针对锅炉汽包水位控制系统中的难点，将传统PID控制策略、模糊控制PID控制策略以及神经网络PID控制策略结合对比分析，总结其控制特点，将传统PID控制算法与模糊神经网络融合，设计出一种基于模糊神经-PID控制策略的锅炉汽包水位控制器。它具有实时在线调整PID参数、优化隶属函数及网络权值等功能。本文中详细地阐述了其控制器结构及相应控制算法，并将传统PID控制策略、模糊控制PID控制策略、神经网络PID控制策略以及模糊神经-PID控制策略分别在三冲量汽包水位控制系统进行Matlab仿真，对比分析其控制效果。方针结果说明，本文提出的基于模糊神经-PID控制策略的锅炉汽包水位优化方案，相比较于其他三种常用控制策略，具有更好地控制品质，且其发展前景更为广阔。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 研究的背景及意义

1.2 锅炉汽包水位系统研究现状

1.3 本文的主要工作

第二章 锅炉汽包水位控制系统

2.1 汽包水位系统介绍

2.2 锅炉汽包水位系统特性

2.3 汽包水位动态方程式

2.4 汽包水位的控制方案

2.5 三种汽包水位控制方案比较

2.6 本章小结

第三章 锅炉汽包水位控制策略的研究与设计

3.1 基于锅炉汽包水位控制系统设计的实例分析

3.2 基于传统PID的锅炉汽包水位控制策略

3.3 基于模糊控制PID的锅炉汽包水位控制策略

3.4 基于神经网络PID的锅炉汽包水位控制策略

3.5 本章小结

第四章 锅炉汽包水位控制系统的优化设计

4.1 模糊神经网络控制策略

4.2 模糊神经-PID控制器设计

4.3 系统仿真及结果分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢