基于智能PID的锅炉汽包水位控制系统设计.doc

目录摘要ⅠABSTRACTⅡ1引言11.1课题背景11.2国内发展概况22锅炉汽包水位对象的特点和分析32.1锅炉的工作过程32.2“虚假水位”现象33锅炉汽包水位控制系统的设计53.1确定控制目标53.1.1锅炉汽包水位控制系统中被控变量的选择53.1.2锅炉汽包水位控制系统中的控制变量（操纵量）的选择53.1.3锅炉汽包水位控制系统中的扰动53.2确定控制方案63.3设计模型的构造73.3.1对象模型的构造73.3.2汽包水位仿真系统的构造104控制系统的介绍与设计124.1串级控制系统124.1.1串级控制系统的组成124.1.2串级控制系统的特点134.1.3串级控制系统的设计134.2前馈控制系统154.2.1前馈控制系统的特点154.2.2前馈控制系统的结构154.2.3前馈控制系统的设计185串级三冲量给水控制系统205.1串级三冲量调节系统的分析205.2汽包水位串级三冲量PID控制系统225.3锅炉汽包水位的串级三冲量PID控制系统MATLAB仿真246.锅炉汽包水位的模糊控制266.1模糊控制系统的组成266.1.1模糊控制器的工作原理276.1.2模糊PID控制器的设计286.2模糊控制系统的建模及仿真34结束语40致谢41参考文献42基于智能PID的锅炉汽包水位控制系统设计30基于智能PID的锅炉汽包水位控制系统设计摘要锅炉是一种复杂的热工系统，它广泛应用在化工业、发电、造纸业、石油业，是工业生产的重要动力设备。为了保证蒸汽的品质及锅炉本体及人身的安全，汽包水位是一个重要的参数。在锅炉中，汽包水位是锅炉运行的重要指标，保持水位在一定范围内是保证锅炉安全运行的首要条件，水位过低，严重时会引起锅炉爆炸，水位过高，会降低蒸汽质量，损坏汽轮机叶片，所以必须对汽包水位进行严格控制。汽包的作用是进行汽，水分离，汽包的出口为饱和蒸汽。随着锅炉的蒸发量及参数的日益提高，汽包相对蒸发量的尺寸越来越小;在负荷变化较为频繁的场合，汽包水位受到的扰动也非常剧烈；另外由于汽包中汽，液两相共存，大量的气泡存在于汽包的水中，导致了汽包水位的一个特殊现象“虚假水位”，这种“虚假水位”的现象给控制造成了许多困难。关键词汽包水位/PID控制/虚假水位基于智能PID的锅炉汽包水位控制系统设计BasedonIntelligentPIDboilerdrumwaterlevelcontrolsystemdesignABSTRACTTheboilerisatypicalproductionprocessmeans,hasawiderangeofapplicationsinvariousfieldsofelectricpower,chemical,metallurgy,buildingmaterials,civil.Itgeneratessteamcannotonlyprovideheatforindustrialproductionprocess,suchasdistillation,drying,evaporation,etc,alsoprovideapowersourceofcompressor,turbine,etc.Inordertoensurethequalityofthesteamboilerbodyandpersonalsafety,thedrumlevelisanimportantparameter.Intheboiler,drumwaterlevelisanimportantindicatoroftheboileroperation.keepthewaterlevelwithinacertainrangeistoensurethatthefirstconditionforsafeoperationofboilers,thewaterlevelistoolowcancausesevereboilerexplosion;thewaterlevelistoohighwillreducethequalityofsteam,damagetotheturbineblades,somuststrictlycontrolthedrumlevel.Theroleofthedrumissteam-waterseparatordrumexportsaturatedsteam.Withthetheboilerevaporationandparametersincreasing,gettingsmallerandsmallerthesizeofthedrumrelativeevaporation;theloadchangesmorefrequentoccasions;drumwaterlevelarealsoveryintensedisturbance;I