CO2离心式压缩机防喘振控制系统研究

摘要

离心式压缩机是当代石油化工等工业生产过程中十分重要的气体输送设备。解决离心式压缩机的喘振问题，对保证压缩机的安全可靠运行和提高压缩机的工作效率具有重要的意义。本文涉及的离心式压缩机防喘振模糊自适应控制系统来源于中国石油宁夏石化公司一化肥部CO2压缩机组防喘振攻关项目。该课题的研究具有很好的经济效益和广阔的应用前景。
　　 论文首先通过介绍离心式压缩机工作的基本原理、性能曲线及管网特性曲线的特点，对离心式压缩机的喘振特性进行分析。从能量转换的角度推导了离心式压缩机的级的性能曲线。具体讲述了固定极限流量、可变极限流量和通用性能曲线三种离心式压缩机防喘振控制方法。
　　 其次，针对中国石油宁夏石化公司提供的CO2压缩机四段出口流量测量不准的问题，提出了采用基于支持向量机的软测量技术实现对流量的间接测量。针对支持向量机的参数优化，本文提出了两种启发式优化算法：遗传算法、粒子群算法。将这两种算法优化支持向量机参数后得到体积流量软测量模型的预测效果与传统的非启发式的交叉验证法参数优化的预测效果进行了对比。
　　 最后，考虑机中国石油宁夏石化公司一化肥部CO2压缩机组的实际情况，本文中采用固定极限流量控制方案来实现防喘振入口流量控制。具体设计了一个模糊自适应PID控制器来控制防喘振阀的开度，以达到防止喘振的目的。最终，在Simulink的平台上对防喘振模糊自适应PID控制系统进行了仿真。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外离心式压缩机防喘振控制综述

1.3 本论文的主要研究内容

1.4 本章小结

第二章 离心式压缩机喘振特性分析

2.1 离心式压缩机的概况

2.2 离心压缩机工作原理

2.3 离心式压缩机的性能

2.4 离心式压缩机特性曲线的确定

2.5 离心式压缩机的喘振特性

2.6 本章小结

第三章 离心式压缩机流量软测量

第四章 离心式压缩机防喘振控制系统设计和仿真

4.1 二氧化碳压缩机组介绍

4.2 防喘振安全工作线的确定

4.3 防喘振控制方法和系统介绍

4.4 防喘振控制系统确定

4.5 防喘振控制方案

4.6 防喘振参数自适应模糊PID控制器仿真

4.7 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

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