多模型自适应控制在循环流化床锅炉控制系统中的应用与研究

摘要

本文设计的是一套循环流化床锅炉在母管制运行机组中的自动控制系统方案，整个方案由数据采集系统DAS，模拟量调节系统MCS，顺序控制系统SCS，炉膛安全监控系统FSSS等组成。根据循环流化床锅炉燃烧机理的特点重点分析设计了锅炉燃烧控制系统。并将多模型自适应控制的理论和方法应用到了过热蒸汽温度的控制系统中去，并仿真验证了其控制效果。主要研究内容和创新如下： 第一，详细分析研究了循环流化床锅炉的燃烧机理，由此设计了一套自动控制系统。 第二，学习研究了多模型自适应控制理论，根据循环流化床过热汽温系统的特点选择了合适的控制方法，把预测控制和多模型白适应理论结合起来，对过热汽温的控制系统进行了改进。 第三．在MATLAB环境下对过热汽温控制系统实现了系统的参数辨识和仿真。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章概述

1.1课题研究的目的和意义

1.2循环流化床锅炉技术的发展

1.3多模型控制技术的发展

1.4论文的主要工作

第二章循环流化床锅炉的控制系统

2.1控制方案概述

2.2数据采集系统(DAS)

2.2.1信号处理

2.2.2显示功能

2.2.3操作显示

2.2.4标准画面显示

2.2.5记录和打印

2.2.6历史数据记录和再现

2.2.7性能计算

2.3顺序控制系统(SCS)

2.4炉膛安全监控系统(FSSS)

2.4.1炉膛安全监控

2.4.2点火启动油燃料器管理

2.4.3燃烧过程事故分析

2.5模拟量控制系统(MCS)

2.5.1循环流化床锅炉控制系统的特点

2.5.2母管压力控制系统

2.5.3主汽压力控制系统

2.5.4燃料量控制系统

2.5.5给煤量控制系统

2.5.6风量控制系统

2.5.7石灰石给料量调节系统

2.5.8床层厚度调节

2.5.9炉膛压力调节

2.5.10汽水控制系统

2.5.11其它燃烧控制系统

2.6机炉协调控制

2.7本章小结

第三章多模型自适应控制理论

3.1多模型自适应控制的发展及研究现状

3.2多模型自适应控制的概念

3.3模型集的建立

3.3.1“Moving-Bank”方法

3.3.2从系统的稳定性出发设计模型集

3.3.3动态优化的模型集

3.3.4利用神经网来减少元素模型个数

3.4多模型自适应控制器的构成

3.4.1以加权方式构成

3.4.2切换策略

3.5 MMAC算法的收敛性和稳定性分析

3.5.1收敛性分析

3.5.2稳定性分析

3.6多模型控制方法

3.6.1基于状态方程的预测控制

3.6.2基于模型加权的非线性预测控制

3.7多模型自适应控制的实际应用

3.8小结

第四章循环流化床锅炉过热汽温多模型自适应预测控制

4.1概述

4.2循环流化床锅炉汽温系统的模型及动态特性分析

4.2.1循环流化床锅炉汽温系统的模型

4.2.2循环流化床锅炉汽温系统的动态特性分析

4.3多模型自适应预测控制策略

4.3.1模型的选取

4.3.2模型预测控制器的输出

4.3.3多模型自适应控制器构成策略

4.4仿真研究

4.5结论

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献

作者在硕士研究生阶段发表的论文