双进双出磨煤机的料位检测及优化控制

摘要

双进双出磨煤机是火力电厂中广泛采用的一种制粉设备。它具有能耗低、生产效率高、研磨煤种范围广和不受异物影响等优殿，但是磨煤机运行时也存在一定的问题，有时出力不均匀，功耗变大，甚至发生堵煤和乏煤现象。这是由煤位检测设备精度低造成的，而国外的煤位检测设备虽然检测精度高，但进口价格昂贵。因此自主进行检测设备的研发对于降低整体成本，具有重要意义。 论文首先介绍了双进双出磨煤机的工作原理、特点及传统的煤位检测方法，分析了传统的煤位检测方法的不足，即煤位检测精度较低的问题。为了解决此问题，论文首次提出了压差法与噪声法相结合的分段煤位检测方法。当磨煤机工作在乏煤和堵煤的情况下，噪声法很难准确测量煤位，此时采用压差法进行煤位检测可以取得良好的效果：而当磨煤机工作在正常煤位情况下时，压差法精度降低，不再适合此状态，而此段是噪声法测量精度最高的煤位段，因此采用噪声法。为了提高噪声法正常工作时的检测精度，在原有方法的基础上，对其进行算法的改进。将现场收集的磨煤机的噪声，利用小波变换的方法进行频率分解，并找到反映磨煤机简体内煤位的特征频率段，之后对分解后的特征向量采用智能分析的方法，利用神经网络建立磨煤机煤位的统计模型，最终实现煤位检测。 在优化控制方面，为了使双进双出磨煤机制粉系统在低功耗的前提下，研磨效果理想，出力均匀，需要对磨煤机的煤位进行优化控制，使磨煤机工作在最佳的煤位段。煤位控制方法采用内模控制，有效的抑制了系统滞后时间长、惯性大的问题。内模控制模型由神经网络训练生成，在数据量大的情况下此方法建立系统模型要优于传统的机理建模。最后采用MATLAB进行仿真分析，验证了算法的有效性。

目录

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声明

1绪论

1.1课题背景及意义

1.2双进双出钢球磨煤机的发展状况

1.2.1国外双进双出磨煤机的发展状况

1.2.2国内双进双出磨煤机的发展状况

1.3本文研究的主要内容

2双进双出磨煤机工作原理

2.1双进双出磨煤机的总体结构

2.2双进双出磨煤机的工作原理和控制方法

2.2.1双进双出磨煤机的工作原理

2.2.2双进双出磨煤机的控制方法

2.3磨煤机制粉系统的任务和特点

2.3.1双进双出磨煤机制粉系统的主要任务

2.3.2双进双出磨煤机制粉系统的特点

2.4影响磨煤机性能的主要因素

2.5磨煤机的出力分析

2.6小结

3磨煤机的煤位检测

3.1磨煤机制粉系统的传统料位检测

3.2双因素煤位检测方法

3.3分析磨煤机噪声

3.3.1磨煤机筒体产生的噪声

3.3.2电动机产生的噪声

3.3.3排粉风机产生的噪声

3.4小结

4改进噪声法

4.1磨煤机噪声的分解方法

4.2小波变换及其算法

4.2.1连续小波变换

4.2.2离散小波变换

4.2.3多分辨率分析

4.3小波包分析

4.3.1小波包的定义

4.3.2小波包的空间分解

4.3.3小波包算法

4.4磨煤机噪声信号仿真分析

4.5神经网络建模

4.5.1 BP网络理论

4.5.2 BP网络学习规则

4.5.3仿真分析

4.6小结

5磨煤机的优化控制

5.1传统的解耦控制方法

5.1.1求逆矩阵法

5.1.2相对放大系数匹配法

5.1.3前馈补偿解耦法

5.2基于逆矩阵解耦的磨煤机制粉系统PID控制

5.3基于前馈解耦的神经网络内模控制

5.3.1传统内模控制

5.3.2神经网络内模控制

5.4小结

6结论

参考文献

在学研究成果

致 谢