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《中儲(chǔ)式鋼球磨制粉系統(tǒng)的建模與優(yōu)化控制研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、華北電力大學(xué)(保定)博士學(xué)位論文中儲(chǔ)式鋼球磨制粉系統(tǒng)的建模與優(yōu)化控制研究姓名:綦守榮申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:博士專業(yè):熱能工程指導(dǎo)教師:韓璞;王東風(fēng)20080401華北電力大學(xué)博士學(xué)位論文中文摘要鋼球磨煤機(jī)是中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的核心設(shè)備,它被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外中小型電廠。它是一個(gè)典型的強(qiáng)非線性、多變量耦合系統(tǒng),而現(xiàn)有的常規(guī)控制策略大都建立在對(duì)象的線性模型基礎(chǔ)上,很難取得理想的控制效果;此外如何建立該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的優(yōu)化控制具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本文首先針對(duì)球磨機(jī)系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述,詳盡地研究了幾種多變量系統(tǒng)的解耦控制
2、算法,并闡述了復(fù)雜系統(tǒng)的建模方法。根據(jù)球磨機(jī)的運(yùn)行機(jī)理,結(jié)合前人的研究成果,提出了新型的多變量系統(tǒng)控制算法,并針對(duì)鋼球磨損、磨負(fù)荷以及整個(gè)球磨機(jī)系統(tǒng)分別進(jìn)行了建模研究,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明建模與優(yōu)化控制的有效性。(1)針對(duì)鋼球的磨損情況進(jìn)行了綜合分析,建立了一套新的鋼球磨損模型以及反映運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的性能評(píng)價(jià)方程,最后利用泛灰數(shù)線性方程組和最小二乘回歸的方法,對(duì)模型進(jìn)行了辨識(shí)。該磨損模型對(duì)于如何進(jìn)行鋼球的配比和補(bǔ)加球,對(duì)分析運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性有很強(qiáng)的理論指導(dǎo)意義。(2)基于魯棒整定的內(nèi)??刂圃?,導(dǎo)出一種多變量系統(tǒng)的PID控制器參數(shù)整定新方法,
3、可直接獲得控制器的比例項(xiàng)、積分項(xiàng)、微分項(xiàng)系數(shù)以及考慮到微分項(xiàng)可實(shí)現(xiàn)性的實(shí)際微分環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)。該整定方法應(yīng)用于嚴(yán)重多變量耦合的電廠制粉系統(tǒng)球磨機(jī)控制的仿真研究,結(jié)果表明:所整定的PID控制系統(tǒng)具有良好的調(diào)節(jié)品質(zhì),在系統(tǒng)特性變化的情況下具有很強(qiáng)的魯棒性。(3)基于CMAC原理,實(shí)現(xiàn)了CMAC軟測(cè)量的算法,通過(guò)采集球磨機(jī)在堵磨和正常工況下的樣本數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了磨煤機(jī)的料位軟測(cè)量,并且證實(shí)了CMAC能夠準(zhǔn)確地反映料位,從而提高制粉系統(tǒng)的效率,節(jié)約用電,為制粉系統(tǒng)球磨機(jī)的控制優(yōu)化和節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了指導(dǎo)。(4)對(duì)球磨機(jī)動(dòng)
4、態(tài)特性進(jìn)行機(jī)理分析的基礎(chǔ)上,利用T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),結(jié)合簡(jiǎn)化的減法聚類法和改進(jìn)PSO.BP混合算法優(yōu)化后件參數(shù)的思想,對(duì)球磨機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了建模與辨識(shí)。仿真結(jié)果表明基于改進(jìn)PSO.BP混合算法的模型比基于遞推卡爾曼濾波的最小二乘估計(jì)具有更高的辨識(shí)精度。該建模方法為球磨機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)化配置和改善控制品質(zhì)提供了參考,同時(shí)也為T(mén)-S模糊內(nèi)模控制器的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié),并指出本文所用的建模與優(yōu)化控制方法在電廠球磨機(jī)系統(tǒng)中的工程實(shí)際應(yīng)用方面有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題。I華北電力大學(xué)博士學(xué)位論文摘要關(guān)鍵詞:中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng),鋼球磨損,多
5、變量控制,內(nèi)??刂疲珻MAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),軟測(cè)量,T-S模糊模型IIAbstractTubeballmillisthecoreofcoalpulverizedstoragesystem,whichiswidelyusedinsmallormediumscalepowerplantshomeandabroad.Itisatypicalnonlinearmultivariablecouplingsystem.Conventionalcontrolstrategybasedonthelinearobjectmodel,cRnhardlyac
6、hieveidealcontroleffect.It’Simportanttobuildamathematicalmodelofthissystemtorealizetheoptimalcontr01.Inviewofballmillsystemcontrolstrategy,severalmultivariablesystemdecouplingalgorithmshavebeenresearched.Themodelingmethodofcomplexsystemhasalsobeendescribed.Baseontheop
7、erationmechanismofballmillsystem,combiningwithpreviousachievements,newmultivariablesystemcontrolalgorithmhasbeenintroduced.Specificmodelingresearchhasbeendonerespectivelywithconsiderationofsteelballwear,millloadandthewholesystem.Thesimulationshowstheeffectivenessofmod
8、elingandoptimalcontr01.(1)Thecomprehensiveanalysesarecarriedoutowingtotheindispensableknowledgeofthewearconditionofthesteelb