本文選題：鍋爐系統(tǒng) + PID控制��； 參考：《青島科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：鍋爐系統(tǒng)在生產(chǎn)制造業(yè)中具有舉足輕重的地位,是石油、化工等領(lǐng)域重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,與人類的生活息息相關(guān)。與此同時(shí)鍋爐系統(tǒng)自身所具有的復(fù)雜性、非線性、不確定性與時(shí)滯性一直制約著其發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,對(duì)鍋爐系統(tǒng)的要求已經(jīng)不僅僅局限于完成生產(chǎn)制造,對(duì)鍋爐系統(tǒng)的控制要求更加注重其安全性能、減少能耗以及避免環(huán)境污染等方面。本文首先以SMPT-1000高級(jí)多功能過(guò)程控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中的鍋爐單元為研究對(duì)象,依據(jù)鍋爐工藝流程對(duì)鍋爐系統(tǒng)中的被控對(duì)象進(jìn)行了特性分析,根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則,基于PCS7完成了鍋爐PID控制方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施工作。并利用Wincc設(shè)計(jì)了人機(jī)界面使操作人員能夠更加直觀的對(duì)鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行控制與監(jiān)控。針對(duì)非線性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模型,傳統(tǒng)的PID控制已經(jīng)不能較好的完成控制要求,因此本文利用無(wú)模型自適應(yīng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)的控制。為了解決無(wú)模型自適應(yīng)控制中控制參數(shù)選定問(wèn)題,利用ISE,ITAE和組合性能指標(biāo)與梯度下降算法結(jié)合,提出了二階泛模型無(wú)模型自適應(yīng)控制器參數(shù)優(yōu)化算法,解決了無(wú)模型自適應(yīng)控制器在工程應(yīng)用中參數(shù)調(diào)整的困難問(wèn)題。并利用無(wú)模型自適應(yīng)控制算法針對(duì)過(guò)熱蒸汽出口壓力這一重要被控參數(shù)進(jìn)行控制,通過(guò)仿真結(jié)果對(duì)比PID算法下的控制系統(tǒng)與無(wú)模型自適應(yīng)算法下的控制系統(tǒng),能夠看出無(wú)模型自適應(yīng)控制器在鍋爐系統(tǒng)的應(yīng)用中更具優(yōu)勢(shì),其響應(yīng)更加迅速,系統(tǒng)也更加穩(wěn)定。
[Abstract]:Boiler system plays an important role in the manufacturing industry. It is an important energy conversion equipment in the fields of petroleum, chemical industry and so on, which is closely related to human life. At the same time, the development of boiler system is restricted by its complexity, nonlinearity, uncertainty and time delay. With the development of modern industry, the requirement of boiler system is not only to complete production, but also to control boiler system to pay more attention to its safety performance, reduce energy consumption and avoid environmental pollution. In this paper, the boiler unit in the advanced multifunctional process control system of SMPT-1000 is taken as the research object, the characteristics of the controlled object in the boiler system are analyzed according to the boiler process flow, and according to the design principle of the control system, the characteristics of the controlled object in the boiler system are analyzed. The design and implementation of boiler PID control scheme based on PCS7 are completed. The man-machine interface is designed with Wincc to enable the operator to control and monitor the boiler system more intuitively. For the nonlinear and complicated model, the traditional PID control can not fulfill the control requirements well, so this paper uses the model-free adaptive technology to realize the boiler system control. In order to solve the problem of selecting control parameters in model-free adaptive control, a second-order universal model-free adaptive controller parameter optimization algorithm is proposed by combining ISEEITAE with combined performance index and gradient descent algorithm. The problem of parameter adjustment in engineering application of model-free adaptive controller is solved. The model free adaptive control algorithm is used to control the superheated steam outlet pressure as an important controlled parameter. The simulation results are compared between the control system based on the PID algorithm and the control system under the model free adaptive algorithm. It can be seen that the modelless adaptive controller has more advantages in the application of boiler system, its response is faster and the system is more stable.
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1990027