本文關鍵詞：鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)及燃燒過程優(yōu)化控制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鍋爐,是非常常見的供熱供暖設備,廣泛的應用于人類的生產(chǎn)生活中。然而鍋爐燃燒過程一旦沒有得到有效的控制,就會造成燃燒效率低下,產(chǎn)生一定的經(jīng)濟損失,或者排出的煙氣含碳量過高,對環(huán)境造成破壞和污染。如果沒有控制得當,甚至會發(fā)生危險,危及人員生命及財產(chǎn)安全。因此幾十年來,人們對于鍋爐的控制技術的研究一直沒有停止過。本文針對遼河油田采油廠某鍋爐房的2臺蒸汽鍋爐和3臺熱水鍋爐為控制對象,闡述了鍋爐組過程工藝及該鍋爐組控制系統(tǒng)的相關設備與作用。建立了三層具有分布式結構的冗余監(jiān)控系統(tǒng),給出了總體控制方案。完成了下位機硬件組態(tài)、網(wǎng)絡組態(tài)以及上位機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)。其中,采用具有冗余功能的SIEMENS公司S7-400H系列PLC作為主控制器,與ET200遠程I／O站結合,構成現(xiàn)場控制級；監(jiān)控級應用西門子公司的WinCC人機交互軟件來開發(fā)監(jiān)控畫面,實現(xiàn)了過程參數(shù)的實時顯示與數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)記錄、歷史曲線及報警記錄等功能。同時,針對當前鍋爐燃燒控制系統(tǒng)大多采用的工程整定PID控制器存在的不足,研究了基于非線性優(yōu)化方法的模糊PID控制器。模糊PID控制器雖然在性能要優(yōu)于傳統(tǒng)PID,然而對于PID控制參數(shù)的初值設定,仍然需要工程技術人員具備一定的經(jīng)驗或時間來找到一組合適的初值。本文將PID控制參數(shù)初值的設定,看作為一個帶約束的非線性規(guī)劃問題,用基于序列二次規(guī)劃算法來解決這一初值設定問題,提出了基于非線性優(yōu)化算法來設定控制參數(shù)初值的模糊PID控制器。并與傳統(tǒng)工程整定法的PID控制器進行了仿真對比研究。通過仿真實驗,驗證了本文非線性優(yōu)化模糊PID控制器,具有良好的控制效果及抗干擾性,對于系統(tǒng)建模誤差有較強的魯棒性,具有工程實用意義。
【關鍵詞】：鍋爐燃燒 監(jiān)控系統(tǒng) 非線性優(yōu)化 模糊PID
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE93;TK223.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 項目背景及研究意義8-9
• 1.2 相關技術發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 模糊控制技術的發(fā)展9-10
• 1.2.2 非線性優(yōu)化技術的發(fā)展10-11
• 1.3 本文研究內(nèi)容11-12
• 2 燃煤鏈條式鍋爐群系統(tǒng)工藝流程12-17
• 2.1 燃煤鏈條式鍋爐設備簡介12-13
• 2.2 鍋爐燃燒過程概述13-15
• 2.2.1 煤燃燒過程簡介13-14
• 2.2.2 煙氣向水傳熱過程14
• 2.2.3 水的氣化過程14-15
• 2.3 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)控制任務15-16
• 2.4 本章小結16-17
• 3 燃煤鏈條式鍋爐燃燒過程控制方案設計17-27
• 3.1 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的組成17-18
• 3.2 鍋爐燃燒系統(tǒng)控制方案18-21
• 3.2.1 給煤量控制系統(tǒng)18-20
• 3.2.2 引風量控制系統(tǒng)20-21
• 3.3 燃燒過程控制系統(tǒng)組態(tài)21-26
• 3.3.1 硬件組態(tài)及參數(shù)配置22-24
• 3.3.2 PC站的組態(tài)及參數(shù)配置24-25
• 3.3.3 網(wǎng)絡組態(tài)25-26
• 3.4 本章小結26-27
• 4 鍋爐群燃燒過程監(jiān)控系統(tǒng)設計27-36
• 4.1 鍋爐群燃燒系統(tǒng)分布式結構27-28
• 4.2 監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)28-29
• 4.2.1 設計思路28
• 4.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的架構28-29
• 4.3 監(jiān)控畫面設計29-35
• 4.3.1 鍋爐組監(jiān)控主界面29
• 4.3.2 各鍋爐監(jiān)控主界面29-31
• 4.3.3 參數(shù)設定界面31-33
• 4.3.4 過程變量記錄33-35
• 4.3.5 報警記錄35
• 4.4 本章小結35-36
• 5 鍋爐燃燒控制優(yōu)化算法研究36-56
• 5.1 帶約束的非線性優(yōu)化方法36-38
• 5.2 模糊控制策略38-43
• 5.2.1 模糊控制原理38-39
• 5.2.2 模糊控制器的組成和功能39-41
• 5.2.3 模糊PID控制器的設計41-43
• 5.3 控制器的設計43-44
• 5.4 算法仿真研究44-55
• 5.5 本章小結55-56
• 結論56-57
• 參考文獻57-59
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況59-60
• 致謝60-61

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本文編號：297378