基于煤粉濃度的鍋爐燃燒智能控制方法研究.pdf

1、電站鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)和生活中重要的動(dòng)力源，在整個(gè)能源消耗中占相當(dāng)大的比重。提高鍋爐的運(yùn)行熱效率、降低能耗是多年來(lái)技術(shù)改造和節(jié)能工作中意義深遠(yuǎn)的課題。目前鍋爐控制的核心問(wèn)題就是對(duì)燃燒過(guò)程進(jìn)行最有效的控制。如何使主蒸汽壓力既具有良好的動(dòng)態(tài)特性，又能使入爐燃料得以充分燃燒，是燃燒過(guò)程控制的關(guān)鍵。 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)是典型的多變量、非線性、時(shí)變、存在大時(shí)滯的復(fù)雜系統(tǒng)，對(duì)象模型難以建立，采用傳統(tǒng)的控制方法，很難達(dá)到理想的控制效果，因此有必要研

2、究新的智能控制策略。目前，模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)正在控制領(lǐng)域顯示出巨大的潛力，預(yù)測(cè)控制在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中也得到了一定的應(yīng)用。本文在對(duì)上述三種方法分析研究的基礎(chǔ)上，綜合利用三種方法，提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的模糊預(yù)測(cè)控制方法。首先，針對(duì)廣義預(yù)測(cè)控制中滾動(dòng)優(yōu)化過(guò)程存在的問(wèn)題，研究利用模糊控制實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的滾動(dòng)優(yōu)化；然后，針對(duì)基本預(yù)測(cè)控制都是基于線性模型的局限性，研究將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入模糊預(yù)測(cè)控制，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)現(xiàn)模型預(yù)測(cè)；最后，研究該算法在鍋爐燃

3、燒控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，并用Matlab編制了算法程序，通過(guò)仿真研究，證明了該算法對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)能進(jìn)行有效的控制，也可以推廣應(yīng)用到其他非線性、大時(shí)滯系統(tǒng)的控制中。 本課題的主要工作和研究?jī)?nèi)容如下： (1)分析了鍋爐燃燒控制系統(tǒng)及與本課題相關(guān)的智能控制方法的發(fā)展現(xiàn)狀。 (2)研究了廣義預(yù)測(cè)控制和模糊控制的基本原理，針對(duì)廣義預(yù)測(cè)控制中滾動(dòng)優(yōu)化過(guò)程運(yùn)算量過(guò)大、采樣周期不能太小而導(dǎo)致的抗干擾性差的問(wèn)題，將模糊控制與廣義預(yù)測(cè)控

4、制結(jié)合起來(lái)，用模糊控制器實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)控制的優(yōu)化求解。 (3)研究了徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性建模能力，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的預(yù)測(cè)模型實(shí)現(xiàn)未來(lái)信息的預(yù)測(cè)。并將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、廣義預(yù)測(cè)控制結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)了一種新的智能控制器：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的模糊預(yù)測(cè)控制器。 (4)分析了煤粉濃度在線監(jiān)測(cè)的必要性，設(shè)計(jì)了一種實(shí)用的煤粉濃度監(jiān)測(cè)方法。 (5)分析了電站鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的特性，對(duì)主蒸汽壓力和煙氣含氧量分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的智能