离心压缩机防喘振模糊控制器设计

摘要

离心压缩机是冶金、石油化工、天然气输送、制冷以及动力等工业部门广泛使用的大型关键设备，是一个复杂的机、电、油、气等综合系统，结构与工作原理比较复杂，它的原动机有蒸汽离心、电机、蒸汽轮机或能量回收离心。习惯上，把离心压缩机和原动机的组合体称为离心压缩机组。现在很多流体的装置都采用了离心式压缩机，如合成氨装置的合成气、循环气，转化装置的天然气和工艺气，尿素装置的二氧化碳气体以及炼油厂的催化、重整等装置。由于经济条件限制等原因，这些机组大都是单机运行，没有备用机组，因此确保这些相当于装置的“心脏”的机组安全稳定运行，设计出可靠的压缩机防喘振控制器，提高控制品质，是控制系统必须解决的问题。
　　本文首先介绍了离心压缩机的基本原理、离心式压缩机防喘振控制的发展情况与控制原理，分析了压缩机喘振的产生原因、防喘振控制系统的设计要点，以及固定极限流量法离心压缩机防喘振控制的方法。然后，提出基于模糊控制理论的离心压缩机控制方案，较全面地考虑压缩机运行中可能发生的因素，使能源有效利用，改善防喘振品质，保证压缩机的负荷满足工艺上的要求。设计了基于模糊控制的防喘振控制系统，使用固定极限流量法，采用调节压缩机入口流量的办法来保证压缩机的负荷满足工艺上的要求。
　　最后，将所设计的模糊控制防喘振控制系统应用到实际中，运行结果表明模糊控制方法是有效的，对离心压缩机系统的稳定运行起到积极的作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题的意义

1．2 离心式压缩机防喘振控制的现状及发展

1．2．1 离心式压缩机防喘振控制的现状

1．2．2 离心式压缩机防喘振控制的发展

1．3 模糊控制研究现状

1．3．1 模糊控制理论的产生

1．3．2 模糊控制理论的产生

1．3．3 模糊控制在自动控制中的优势

1．4 本文的主要工作

第二章 离心压缩机喘振特性

2．1 离心压缩机基本原理

2．2 喘振的产生

2．3 喘振的危害及影响因素

2．4 防喘振控制系统原理

2．5 小结

第三章 离心压缩机防喘振控制原理

3．1 离心压缩机的性能

3．1．1 离心压缩机性能曲线获得

3．1．2 离心压缩机性能曲线分析

3．1．3 离心压缩机负荷类型

3．1．4 离心压缩机特性曲线确定

3．2 固定极限流量法离心压缩机防喘振控制

3．3 防喘振控制方案

3．4 离心式压缩机防喘振控制要点

3．5 小结

第四章 防喘振控制器设计

4．1 模糊控制概述

4．1．1 模糊控制基本原理

4．1．2 模糊控制器基本结构

4．2 模糊控制理论

4．2．1 模糊集合

4．2．2 模糊集合表示法

4．2．3 隶属函数的确定

4．2．4 模糊关系矩阵和模糊关系

4．3 基于模糊控制的模糊控制器设计

4．3．1 精确量的FUZZY化

4．3．2 模糊控制规则的构成

4．3．3 模糊控制算法

4．3．4 输出信息的FUZZY判决

4．4 防喘振模糊控制方案设计

4．4．1 防喘振安全工作线确定

4．4．2 防喘振方案设计

4．4．3 模糊控制器的设计

4．5 小结

第五章 防喘振模糊控制器应用结果

5．1 防喘振模糊控制器实现

5．2 运行结果

5．3 小结

第六章 结论

参考文献

致谢