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《智能模糊控制技術(shù)在換熱器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要換熱器是一種用來進(jìn)行熱量交換的工藝設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于動(dòng)力工程領(lǐng)域以及其它一些過程工業(yè)部門。在換熱器系統(tǒng)中,其出口介質(zhì)溫度的準(zhǔn)確地測量和有效控制是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、節(jié)能和安全生產(chǎn)的重要條件。所以,換熱器出口水溫的控制是工業(yè)過程很重要的研究課題。本文研究汽——水換熱器的控制,控制任務(wù)是:通過調(diào)節(jié)載熱體(蒸汽)的流量來控制換熱器出口水的溫度維持所需值,提高出水品質(zhì),保證產(chǎn)品質(zhì)量,并最大限度地利用能源。目前,對換熱器出口水溫的控制大都采用傳統(tǒng)的PID控制。但是,由于換熱系統(tǒng)這種被控對象具有純滯后、大慣性、參數(shù)時(shí)變的非線
2、性特點(diǎn),傳統(tǒng)的PID控制往往不能滿足其靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性的要求,所以,必須尋求一種先進(jìn)的控制方法。本文在換熱器出口水溫的控制中,從基本模糊控制器的結(jié)構(gòu)、原理出發(fā),分析、討論了影響系統(tǒng)性能的若干問題,對基本的模糊控制器的主要環(huán)節(jié)作了改進(jìn),提出了基于自調(diào)整加權(quán)因子的智能積分模糊控制器,該控制器控制規(guī)則采用帶加權(quán)因子的解析表達(dá)式,并引入智能積分環(huán)節(jié),通過MATLAB\SIMULINK工具仿真試驗(yàn)證明,該控制器提高了控制系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能,且具有結(jié)構(gòu)簡單、待整定參數(shù)少、控制規(guī)則簡便、易實(shí)現(xiàn)、調(diào)試方便、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),成功
3、地實(shí)現(xiàn)了換熱器出口水溫的控制。在本論文研究中,作者完成了以下幾方面的內(nèi)容:1.分析了二維模糊控制器的影響因素,及需要解決的主要問題。2.對模糊控制器的主要環(huán)節(jié)作了改進(jìn),設(shè)計(jì)了基于自調(diào)整加權(quán)因子的智能積分模糊(II—Fuzzy)控制器的框架結(jié)構(gòu)。3.對換熱器靜、動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了分析,建立了被控對象的數(shù)學(xué)模型。4.通過MATLAB\SIMULINK工具構(gòu)建控制系統(tǒng)仿真程序,并對控制過程進(jìn)行仿真試驗(yàn),分析所設(shè)計(jì)的模糊控制器的動(dòng)、靜態(tài)性能。5.為了說明智能模糊控制器控制算法的優(yōu)越性,也設(shè)計(jì)出PID控制、Smith預(yù)估控
4、制等多種控制方案,并給出仿真結(jié)果,進(jìn)行控制效果的比較。關(guān)鍵詞:換熱器;模糊控制;PID控制:SmJth預(yù)估控制;仿真ABSTRACTHeatexchangersaretheprocessequipmentsforexchangingtheheatquantity.Theywerewidelyappliedinthefieldofdynamicalengineeringandsomeotherprocessingindustrialdepartments.Accuratemeasurementandeffect
5、ivecontroloftheoutputmediumtemperatureareimportantconditionsofhighqualityandproduction,energy-saving,andsafetyintheprocesscontrolsystemofheatexchangers-Therefore,thecontroltooutputwatertemperatureinheatexchangersisakeyissuetoindustrialprocess.Thispaperstudi
6、esthecontroltogas.to.1iquidheatexchanger.Thecontroltaskistocontrolthetemperatureofoutputwaterfromtheheatexchangerinordertomaintaintherequkedvaluebyadjustingtheflowrateofheatcarrier(steam),andtoimprovethequalityofoutputwatertoensurethequalityofproductionaswe
7、llastomakefulluseoftheenergysource.Presently,thetraditionalPIDcontrolisadoptedmostlyinthesystemstocontroltheoutputwatertemperatureoftheheatexchanger.However,becausetheheat‘exchangingsystemhasnonlinearcharacteristicsofpurelag,greatinertiaandparametertime·var
8、ying,thetraditionalPIDcontrolsometimesCannotmeettherequirementofstaticanddynamiccharacteristic.Akindofadvancedcontrolmethodshouldbeapproached.Inthecontroltooutputwatertemperatureofheatexchanger,basedon