本文關(guān)鍵詞：330MW循環(huán)流化床鍋爐模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與廣義預(yù)測控制研究

  更多相關(guān)文章： 循環(huán)流化床鍋爐 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 廣義預(yù)測控制

【摘要】：我國煤炭資源分布極不均勻,劣質(zhì)煤比例較高,含硫量1%以上的煤炭資源占到全國煤炭資源總量的50%以上。循環(huán)流化床鍋爐(Circulating Fluidized Bed Boiler, CFBB)是一種燃燒適應(yīng)性非常廣的高效低污染發(fā)電設(shè)備,它可以燃燒各種劣質(zhì)煤,并實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫硫,脫硫率可高達(dá)90%,目前在火力發(fā)電廠中占有主要的生產(chǎn)地位。然而,循環(huán)流化床鍋爐是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合、多輸入多輸出的大滯后復(fù)雜熱力系統(tǒng),其構(gòu)造較一般的煤粉爐更為復(fù)雜,機(jī)理建模中引用的許多經(jīng)驗(yàn)公式以及近似規(guī)則會(huì)導(dǎo)致模型的精確性降低,直接影響了機(jī)理模型在現(xiàn)場運(yùn)行的應(yīng)用。因此,如何建立起CFB鍋爐精確模型以及如何進(jìn)一步優(yōu)化控制CFB鍋爐一直是研究的熱點(diǎn)。本文針對330MW的循環(huán)流化床鍋爐,深入了解了其工藝流程、對象特性以及協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)多變量之間的關(guān)聯(lián)特性,利用330MW循環(huán)流化床鍋爐實(shí)際運(yùn)行日志數(shù)據(jù),采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模方法建立循環(huán)流化床鍋爐的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)模型,并用廣義預(yù)測控制對其進(jìn)行有效控制。主要內(nèi)容如下：(1)在分析CFB燃燒及協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)特性的基礎(chǔ)上,對研究對象的模型進(jìn)行簡化處理,將給煤量、一次風(fēng)量、汽輪機(jī)總閥位作為輸入量,將床溫、主蒸汽壓力、輸出功率作為輸出量。基于運(yùn)行日志數(shù)據(jù),采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等驅(qū)動(dòng)建模方法建立了三輸入三輸出的循環(huán)流化床協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型�？紤]到循環(huán)流化床協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性會(huì)隨著負(fù)荷的變化而變化,所以將負(fù)荷作為唯一的語言變量,采用輸出加權(quán)平均的一階T-S型模糊推理建立模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并將此模型與遞推最小二乘方法以及RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立的模型進(jìn)行比較。最終利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行測試,仿真結(jié)果表明,T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以很好地反映CFB鍋爐的動(dòng)態(tài)特性,即使在負(fù)荷發(fā)生大范圍變動(dòng)時(shí),也可以獲得較為精確的預(yù)測結(jié)果。(2)提出了一種基于T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的廣義預(yù)測控制策略(FNGPC),將其應(yīng)用于循環(huán)流化床鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中。仿真結(jié)果顯示,FNGPC可以對CFB鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中主蒸汽壓力、床溫和輸出功率進(jìn)行很好的控制,并且能很好地對約束進(jìn)行處理。同時(shí),當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大范圍變動(dòng)時(shí),功率輸出也能保持良好的跟蹤性能,控制效果優(yōu)于GPC、PI控制器。最后,論文對研究中存在的不足進(jìn)行了分析,并對后續(xù)工作進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：循環(huán)流化床鍋爐 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 廣義預(yù)測控制
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK229.66
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 選題研究的背景及意義9
• 1.2 CFB鍋爐建模研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 機(jī)理建模研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 實(shí)驗(yàn)建模研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 CFB鍋爐控制研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排14-15
• 第2章 循環(huán)流化床鍋爐介紹及控制系統(tǒng)特性15-21
• 2.1 循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)及工藝流程15-16
• 2.2 循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)的目標(biāo)及特點(diǎn)16-19
• 2.2.1 循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)控制目標(biāo)16-17
• 2.2.2 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的基本概念及其任務(wù)17
• 2.2.3 循環(huán)流化床鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2.4 循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)控制特點(diǎn)18-19
• 2.3 循環(huán)流化床鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)簡化模型19
• 2.4 本章小結(jié)19-21
• 第3章 循環(huán)流化床鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)建模與仿真21-41
• 3.1 循環(huán)流化床鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)線性最小二乘法辨識(shí)21-26
• 3.1.1 最小二乘法線性辨識(shí)21-25
• 3.1.2 最小二乘辨識(shí)模型測試25-26
• 3.2 循環(huán)流化床鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型26-31
• 3.2.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)方法介紹26-28
• 3.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的設(shè)計(jì)28-29
• 3.2.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練29-30
• 3.2.4 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的測試30-31
• 3.3 循環(huán)流化床鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型31-39
• 3.3.1 T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)方法介紹31-33
• 3.3.2 T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的設(shè)計(jì)33-36
• 3.3.3 T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練36-38
• 3.3.4 T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的測試38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第4章 基于T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的循環(huán)流化床鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)廣義預(yù)測控制及仿真41-51
• 4.1 預(yù)測控制的基本理論41-43
• 4.2 基于T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的廣義預(yù)測控制43-47
• 4.2.1 控制算法推導(dǎo)44-47
• 4.2.2 約束處理47
• 4.3 設(shè)計(jì)控制器與仿真47-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第5章 結(jié)論與展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果55-56
• 致謝56

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉柏謙,薛宏雨;循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)態(tài)啟動(dòng)技術(shù)[J];發(fā)電設(shè)備;2000年03期

2 劉柏謙,沙鵬,魏高升,史宏起,李玉貴,衣新亮;國產(chǎn)75t/h循環(huán)流化床鍋爐現(xiàn)狀和循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展[J];發(fā)電設(shè)備;2000年06期

3 施朱曦,劉向輝,黎振興;循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展及應(yīng)用[J];廣東電力;2000年03期

4 劉佩福;循環(huán)流化床鍋爐配置除塵器的適應(yīng)性分析[J];河北電力技術(shù);2000年02期

5 陳永順,向軍,王其武;循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展方向[J];節(jié)能;2000年12期

6 劉中孟,張金生;75t/h循環(huán)流化床鍋爐的改造[J];有色冶金節(jié)能;2000年02期

7 閻維平,于希寧;循環(huán)流化床鍋爐床溫控制過程分析[J];鍋爐技術(shù);2001年12期

8 亞荻;我國130t/h循環(huán)流化床鍋爐問世[J];福建能源開發(fā)與節(jié)約;2001年01期

9 安志華,姜麗,齊月梅;小型低倍率循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中存在的問題及解決措施[J];工業(yè)鍋爐;2001年01期

10 ;國產(chǎn)首臺(tái)130t/h循環(huán)流化床鍋爐投運(yùn)[J];華中電力;2001年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳世新;;循環(huán)流化床鍋爐的除塵設(shè)備選擇[A];2004'中國西安鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2004年

2 李雄;陳偉剛;毛健雄;;循環(huán)流化床鍋爐控制污染物排放的能力[A];以石油焦/煤為燃料的大型CFB鍋爐優(yōu)化與環(huán)保技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

3 李月超;付峗家;;循環(huán)流化床鍋爐方便維檢的結(jié)構(gòu)性設(shè)置研究[A];山東省煤炭學(xué)會(huì)2006年年會(huì)論文集[C];2006年

4 張育英;;循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用電除塵器的特點(diǎn)與對策[A];第十一屆全國電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

5 趙興民;趙海民;王海峰;;循環(huán)流化床鍋爐初探[A];2003年內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集[C];2003年

6 ;循環(huán)流化床鍋爐在環(huán)保中的應(yīng)用[A];四川省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

7 曾享麟;解魯生;蔡啟林;潘耀輝;湯];;關(guān)于循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用的考察報(bào)告[A];全國供熱行業(yè)熱源技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

8 高紀(jì)栓;;循環(huán)流化床鍋爐及其技術(shù)特點(diǎn)[A];全國供熱行業(yè)熱源技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

9 那海濤;;循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用探討[A];全國供熱行業(yè)熱源技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

10 牛國華;;循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)及其運(yùn)行中的優(yōu)化調(diào)整[A];全國供熱行業(yè)熱源技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 通訊員 肖平 楊德邦;分宜二電廠循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組通過試運(yùn)行[N];中國電力報(bào);2006年

2 高崗栓;世界首臺(tái)節(jié)能環(huán)保型循環(huán)流化床鍋爐在太原誕生[N];太原日報(bào);2008年

3 岳麟邋王學(xué)林;世界首臺(tái)節(jié)能型環(huán)保循環(huán)流化床鍋爐在我市制造成功[N];太原日報(bào);2008年

4 楊國勝　記者 董世梅;循環(huán)流化床鍋爐電站年底開工[N];四川日報(bào);2008年

5 記者 楊超;國內(nèi)最大循環(huán)流化床鍋爐將首次做“體檢”[N];寧夏日報(bào);2013年

6 齊中熙;我國首臺(tái)130T／h循環(huán)流化床鍋爐通過驗(yàn)收[N];中國冶金報(bào);2002年

7 忱塵;循環(huán)流化床鍋爐的環(huán)境保護(hù)[N];上�？萍紙�(bào);2005年

8 學(xué)林;太鍋是怎樣研發(fā)循環(huán)流化床鍋爐的？[N];中國工業(yè)報(bào);2007年

9 于學(xué)東 記者　 薛秀穎;哈鍋打造“綠色鍋爐”大品牌[N];哈爾濱日報(bào);2006年

10 于學(xué)東 邱慧玲 記者　 薛婧;哈鍋?zhàn)灾髦R(shí)產(chǎn)權(quán)“綠色”鍋爐成系列[N];黑龍江日報(bào);2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳亮;循環(huán)流化床鍋爐建模及其智能控制系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2005年

2 周鴻波;基于知識(shí)的循環(huán)流化床鍋爐方案設(shè)計(jì)技術(shù)[D];浙江大學(xué);2008年

3 華玉龍;循環(huán)流化床鍋爐流動(dòng)、傳熱和燃燒模型[D];華中科技大學(xué);2005年

4 雍玉梅;循環(huán)流化床鍋爐大型化的數(shù)值模擬[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2004年

5 熊斌;新型循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)布置及氣固流動(dòng)特性的研究[D];重慶大學(xué);2009年

6 周強(qiáng);方形臥式分離器的研究及其在循環(huán)流化床鍋爐中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2004年

7 姜志偉;燃燒火焰輻射圖像處理研究及其在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2009年

8 徐志;超臨界循環(huán)流化床鍋爐數(shù)學(xué)模擬與設(shè)計(jì)方案優(yōu)化[D];浙江大學(xué);2013年

9 馬強(qiáng);循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)建模與控制系統(tǒng)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2009年

10 高建強(qiáng);大型循環(huán)流化床鍋爐實(shí)時(shí)仿真模型與運(yùn)行特性研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 包海龍;循環(huán)流化床鍋爐過熱汽溫控制研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

2 索疆舜;循環(huán)流化床鍋爐顆粒濃度二維分布及傳熱特性的研究[D];太原理工大學(xué);2016年

3 蘇銀皎;300MW循環(huán)流化床鍋爐底渣熱量回收研究[D];中北大學(xué);2016年

4 宮立志;220t/h循環(huán)流化床鍋爐失效及控制措施研究與應(yīng)用[D];華東理工大學(xué);2016年

5 柳振;上海石化循環(huán)流化床鍋爐脫銷系統(tǒng)改造的設(shè)計(jì)與實(shí)施[D];華東理工大學(xué);2016年

6 寇宏偉;循環(huán)流化床鍋爐脫硫系統(tǒng)改造及煙氣污染物排放特性試驗(yàn)[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

7 趙亮;330MW循環(huán)流化床鍋爐模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與廣義預(yù)測控制研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

8 孫亞洲;循環(huán)流化床鍋爐燃燒狀態(tài)監(jiān)測模型研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

9 王鵬;靈州電廠廠用電節(jié)能改造分析[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

10 吳廣波;京海電廠300MW循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)化運(yùn)行研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

，

本文編號(hào)：1045021