本文關(guān)鍵詞：基于自抗擾控制的油輪輔鍋爐水位控制器設(shè)計(jì)

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【摘要】：本文希望將自抗擾控制這種新的控制策略引入油輪輔鍋爐水位控制,以更簡(jiǎn)單的方式更好地實(shí)現(xiàn)油輪輔鍋爐水位控制。自抗擾控制是和PID一樣“基于誤差來(lái)消除誤差”的控制策略,但自抗擾控制中的擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器能觀測(cè)出被控對(duì)象中的未知擾動(dòng),在油輪輔鍋爐上采用自抗擾控制來(lái)控制汽包水位是一個(gè)可行的方式。首先,建立鍋爐水位動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)鍋爐汽包中汽液兩相的質(zhì)量守恒和能量守恒方程,分析鍋爐汽包水位動(dòng)態(tài)特性,得到鍋爐汽包水位的動(dòng)態(tài)特性方程。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)鍋爐運(yùn)行的實(shí)際特點(diǎn)分析并簡(jiǎn)化鍋爐汽包水位模型,得到鍋爐汽包水位在主要影響因素下的傳遞函數(shù),并在此基礎(chǔ)上分析和設(shè)計(jì)鍋爐汽包水位控制器。其次,研究自抗擾控制算法理論,設(shè)計(jì)鍋爐汽包水位控制器。根據(jù)自抗擾控制器的三個(gè)重要組成部分：TD、NLSEF、ESO的算法和功能,研究自抗擾控制理論的應(yīng)用。根據(jù)油輪輔鍋爐的運(yùn)行實(shí)際情況,分別設(shè)計(jì)自抗擾控制器中的過(guò)渡過(guò)程、跟蹤微分器、誤差組合方式以及擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器樣式。根據(jù)自抗擾控制器的“自抗擾”特性,初步設(shè)計(jì)鍋爐水位控制系統(tǒng)。采用經(jīng)驗(yàn)公式結(jié)合各個(gè)參數(shù)的實(shí)際意義對(duì)自抗擾控制器參數(shù)進(jìn)行粗略整定,然后將粗略整定的參數(shù)作為初始值,進(jìn)一步采用自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化參數(shù)配置和控制器的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能。并借助MATLAB仿真驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)對(duì)常見擾動(dòng)作用下控制器的性能。最后本文基于Xcode開發(fā)工具,在PC端對(duì)鍋爐水位控制過(guò)程進(jìn)行可視化仿真,并實(shí)現(xiàn)在iOS移動(dòng)終端上對(duì)鍋爐水位、壓力等工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U664.5

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2 王U，

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