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《鍋爐蒸汽溫度模糊控制器的設(shè)計【文獻綜述】》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、畢業(yè)設(shè)計文獻綜述電氣工程及其自動化鍋爐蒸汽溫度模糊控制器的設(shè)計1.前言隨著科學技術(shù)的日益發(fā)展我國的電力系統(tǒng)正在發(fā)生著一場巨大的改革。計算機技術(shù)的不斷成熟，通信技術(shù)所覆蓋的領(lǐng)域越來越大，控制理論及信息處理技術(shù)也在不停地向前發(fā)展，新材料、新工藝正在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的材料與工藝。這些都推動了電廠控制技術(shù)的進步，各種技術(shù)之間的聯(lián)系越來越緊密，給電廠自動化控制帶來了前所未有的機遇[1]。眾所周知，電能不僅是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，也是保障日常生活秩序的重要依靠。隨著近些年我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，對電的需求也是越來越大，電力系統(tǒng)的不斷擴大，
2、對電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)水平的要求也越來越高，其中對電廠鍋爐蒸汽溫度的控制精度的要求也是越來越高。鍋爐蒸汽溫度在電廠安全經(jīng)濟運行方面有著相當重要的地位，同樣對防止鍋爐超溫也有很大的作用。為了保證電廠在運行當中的安全，也為了保證對現(xiàn)代化生產(chǎn)與日常生活的電量供給，所以對電廠鍋爐蒸汽溫度控制的研究是一項重要的任務(wù)[2]。到目前為止我國的發(fā)電廠還是主要以火電廠為主，在我國電力工業(yè)中占據(jù)著重要的地位，是我國重點能源工業(yè)之一。在我國火電廠鍋爐中燃煤爐占有最大的比重，生產(chǎn)蒸汽的主要設(shè)備還是以鍋爐為主。所以精確控制鍋爐蒸汽溫度對我國的工
3、業(yè)生產(chǎn)、人民生活、國民經(jīng)濟都具有很大程度的幫助。2.主題發(fā)電廠從鍋爐汽鼓出來的飽和蒸汽經(jīng)過過熱器繼續(xù)加熱，使蒸汽溫度達到一定的要求溫度后，再去推動汽輪機工作。每一種鍋爐與汽輪機組都有一個規(guī)定的運行溫度，在這個溫度下機組的效率最高。如果溫度過高，會使汽輪機的壽命大大縮短，如果溫度過底，當蒸汽帶動汽輪機作功時，會使部分蒸汽變成小水滴，沖擊汽輪機葉片，造成生產(chǎn)事故，因此要求控制溫度的誤差在很小的范圍內(nèi)變化。電廠鍋爐蒸汽溫度自動控制的主要任務(wù)是使過熱器出口蒸汽溫度不超出某一個范圍，并且起到保護過熱器的作用，使管壁溫度在允許的工作溫
4、度之內(nèi)。要使電廠鍋爐運行地質(zhì)量達到一定的要求，就要嚴格控制電廠的過熱汽溫。過熱氣溫的高或者低都會在很大的程度上影響電廠機組的安全運行與電廠運行地經(jīng)濟效益。目前，主要是通過噴水減溫來調(diào)節(jié)與控制鍋爐汽溫，其工作原理是通過給水閥門給水，水可以吸收蒸汽熱量，這樣就達到了降低汽溫的目的?，F(xiàn)在在電廠主要通過控制汽溫給水流量來控制汽溫，主要還是采用傳統(tǒng)PID單回路控制[4]。電廠的鍋爐蒸汽溫度具有大滯后，大慣性等特性，為了能得到較好的控制性能，我們選取減溫水的給水流量作為過熱蒸汽的被控對象，通過控制減溫水的閥門開度，使過熱蒸汽溫度在極小
5、的范圍內(nèi)變化。采用單回路PID控制系統(tǒng)控制鍋爐蒸汽溫度。單回路控制系統(tǒng)一般是指針對一個被控過程，采用一個測量變送器監(jiān)測被控過程，采用一個控制器來保持一個被控參數(shù)恒定或者是在很小的范圍內(nèi)波動，其輸出也只控制一個執(zhí)行機構(gòu)。根據(jù)在減溫水流量發(fā)生擾動時，我可以測得汽溫T的溫度，然后通過溫度變送器TT把測得的汽溫送到溫度控制器TC，在溫度控制器中已設(shè)置好了期望溫度，對期望溫度與測得的汽溫T進行比較，通過兩者之間比較的結(jié)果產(chǎn)生的差值再送入系統(tǒng)當中來控制減溫水調(diào)節(jié)閥門的開度。設(shè)計完整體控制系統(tǒng)框圖后，還要選取適當?shù)臋z測、變送器，只有選取
6、正確的器件才能使誤差盡量控制在小的范圍之內(nèi)?？刂评碚撘呀?jīng)證明，對單回路定值控制系統(tǒng)這樣的定值閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，當控制器放大倍數(shù)較大時或者含有積分因子時，其穩(wěn)態(tài)誤差在擾動不變的情況下主要取決于反饋通道即測量誤差的大小。對測量信號還要進行校正。對電廠過熱蒸汽溫度測量時，通常使用標準溫度元件。在設(shè)計參數(shù)下運行時，這種溫度裝置的測量精度較高，當參數(shù)偏離給定值時，測量誤差較大，其主要原因是蒸汽溫度受壓力與流量的影響，為此對其測量信號進行壓力和流量校正。在控制過程中對檢測與變送裝置的響應(yīng)速度也有一定的要求。檢測與變送裝置都有一定的時間
7、常數(shù)，會造成控制系統(tǒng)中的檢測滯后于變送滯后，這樣會使測量值與真實值之間產(chǎn)生一定的差異，會影響控制性能。所以在系統(tǒng)設(shè)計中要選取響應(yīng)快速的檢測與變送裝置[8]但由于常規(guī)PID控制器以固定參數(shù)為主,當外界擾動較大和對象特性變化較大時,抑制干擾能力及控制效果均較差。為了達到預期的良好的控制效果，現(xiàn)在一些專家開始在一些電廠運用模糊-PID控制來控制電廠鍋爐蒸汽溫度在很小的范圍內(nèi)變化。模糊-PID控制器是一種常規(guī)PID控制器與模糊控制器相結(jié)合的混合型控制器.把e與ec作為輸入變量送入模糊控制器，經(jīng)過模糊規(guī)則變換之后模糊控制器的輸出量為
8、Kp、Ki、Kd，把這幾個輸出量記為、、。然后把這三個增量與常規(guī)PID控制器中的Kp、Ki、Kd相疊加，產(chǎn)生新的Kp、Ki、Kd，再作用被控對象。通過微機測控系統(tǒng)不斷檢測系統(tǒng)的輸出響應(yīng)值，并定時地計算出偏差與偏差變化率，然后將它們模糊化得到E和EC，通過查詢模糊調(diào)整矩陣可得到Kp、Ki、Kd三個參數(shù)的調(diào)
