本文關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)的自抗擾控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：循環(huán)流化床鍋爐(Circulating Fluidized Bed Boiler, CFBB)燃燒系統(tǒng)具有非線性、多變量耦合、參數(shù)時(shí)變以及大慣性、大延遲等特點(diǎn),使其自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)非常困難。本文采用自抗擾控制策略 (Auto Disturbance Rejection Control, ADRC),為這一問(wèn)題的解決提供了新的思路。ADRC具有不依賴于對(duì)象精確數(shù)學(xué)模型以及較好的抗干擾性、解耦性、魯棒性,因此本文的部分內(nèi)容圍繞純滯后對(duì)象的ADRC策略展開(kāi)。研究和探討適于類似于循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)特點(diǎn)的ADRC結(jié)構(gòu)改進(jìn)與參數(shù)整定方法是論文的主要工作。 首先,深入研究了循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)和工藝流程,在此基礎(chǔ)上總結(jié)CFBB系統(tǒng)各個(gè)部分的數(shù)學(xué)模型,以及基本控制量。前人對(duì)CFBB為對(duì)象的動(dòng)態(tài)建模仿真實(shí)驗(yàn)和理論研究,為ADRC應(yīng)用于循環(huán)流化床燃燒系統(tǒng)提供了保證。 然后,詳細(xì)討論了ADRC控制器的結(jié)構(gòu)形式和算法實(shí)現(xiàn),結(jié)合典型一階二階大慣性純時(shí)滯系統(tǒng)對(duì)參數(shù)整定以及ADRC的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),并引入時(shí)間尺度的方法,簡(jiǎn)化同類對(duì)象的ADRC的參數(shù)整定。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)球磨機(jī)的實(shí)例,與原型ADRC的方法進(jìn)行比較,仿真結(jié)果表明該控制策略優(yōu)于原型ADRC,能有效應(yīng)用于非線性時(shí)變純滯后系統(tǒng),即使在模型不確定、存在外部擾動(dòng)和測(cè)量噪聲的情況下,也能表現(xiàn)出良好的動(dòng)態(tài)性能。 最后,以CFBB爐燃燒系統(tǒng)為對(duì)象,研究ADRC在復(fù)雜熱力系統(tǒng)中的應(yīng)用�？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)以CFBB燃燒系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,以及相對(duì)增益矩陣解耦分析為基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)基于解耦矩陣的ADRC結(jié)構(gòu)以及ADRC控制器參數(shù),并與傳統(tǒng)PID控制以及先進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)跟蹤策略進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明,在模型不確定、變工況和變量強(qiáng)耦合情況下,ADRC控制具有更好的解耦控制性能、抗干擾性以及魯棒性。
【關(guān)鍵詞】：循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng) 自抗擾控制(ADRC) 解耦 魯棒性 時(shí)間尺度 相對(duì)增益矩陣
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TK32
【目錄】：

• 第一章 引言9-18
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 循環(huán)流化床鍋爐控制的任務(wù)10-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外循環(huán)流化床鍋爐控制的研究與應(yīng)用12-15
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)CFB鍋爐控制策略研究13-14
• 1.3.2 國(guó)外CFB鍋爐控制策略研究14-15
• 1.4 自抗擾控制15-17
• 1.5 本文的主要工作17-18
• 第二章 循環(huán)流化床控制對(duì)象特性及數(shù)學(xué)模型18-35
• 2.1 引言18
• 2.2 循環(huán)流化成鍋爐的工藝流程18-23
• 2.2.1 循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)19
• 2.2.2 CFBB燃燒過(guò)程19-22
• 2.2.3 CFBB需要控制的主要被調(diào)量22-23
• 2.3 汽壓被控對(duì)象動(dòng)態(tài)特性23-27
• 2.3.1 主汽壓控制特點(diǎn)23-24
• 2.3.2 主汽壓動(dòng)態(tài)特性24-27
• 2.4 爐床溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-29
• 2.4.1 控制爐床溫度的意義27-28
• 2.4.2 一次風(fēng)量對(duì)床溫的影響28
• 2.4.3 給煤量對(duì)床溫的影響28-29
• 2.5 汽包水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-31
• 2.5.1 氣包水位對(duì)流化床運(yùn)行的重要影響29
• 2.5.2 氣包水位動(dòng)態(tài)特性29-31
• 2.6 主汽溫被控對(duì)象動(dòng)態(tài)特性31-35
• 2.6.1 主氣溫動(dòng)態(tài)特性31-33
• 2.6.2 主氣溫控制策略33-35
• 第三章 自抗擾控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 自抗擾控制器結(jié)構(gòu)與原理35-38
• 3.2.1 自抗擾控制器組成框圖35-36
• 3.2.2 自抗擾控制器原理與算法36-38
• 3.3 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器ESO38-41
• 3.3.1 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)方法38-39
• 3.3.2 狀態(tài)觀測(cè)器的收斂性39-41
• 3.4 參數(shù)整定規(guī)則41-45
• 第四章 純滯后對(duì)象ADRC控制方法改進(jìn)及參數(shù)整定45-62
• 4.1 引言45
• 4.2 時(shí)滯對(duì)象探討分析45-47
• 4.3 介紹時(shí)間尺度的概念47-49
• 4.4 修改后的二階ADRC 的結(jié)構(gòu)49-50
• 4.5 仿真試驗(yàn)對(duì)比50-53
• 4.6 二階慣性加純延遲系統(tǒng)的參數(shù)整定實(shí)例53-56
• 4.7 改進(jìn)的ADRC控制系統(tǒng)參數(shù)整定及仿真結(jié)果分析56-60
• 4.8 本章小節(jié)60-62
• 第五章 循環(huán)流化床燃燒系統(tǒng)的自抗擾控制62-76
• 5.1 引言62-63
• 5.2 對(duì)象模型63-64
• 5.3 燃燒系統(tǒng)耦合控制對(duì)象的相對(duì)增益矩陣64-65
• 5.4 燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)65-66
• 5.5 仿真結(jié)果66-75
• 5.5.1 階躍試驗(yàn)66-68
• 5.5.2 適應(yīng)性試驗(yàn)68-71
• 5.5.3 擾動(dòng)試驗(yàn)71-75
• 5.6 本章小節(jié)75-76
• 第六章 結(jié)論與展望76-78
• 6.1 結(jié)論76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 致謝、聲明83-84
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文84

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 馬云飛;信息融合聚類方法在鍋爐燃燒系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];燕山大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王佳;循環(huán)流化床鍋爐燃燒過(guò)程控制策略的研究[D];河北科技大學(xué);2011年

2 任修孟;數(shù)控加工中心龍門(mén)懸浮氣隙的自抗擾控制研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2012年

3 常莉莉;模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在循環(huán)流化床中的應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)（北京）;2006年

4 尹水紅;自抗擾技術(shù)在多變量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)（河北）;2007年

5 周星;電站熱工系統(tǒng)自抗擾控制技術(shù)及其在DCS中的應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

6 王辰昱;自抗擾控制器的參數(shù)整定及應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)（河北）;2010年

7 馬俊偉;動(dòng)態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2010年

8 張興;大型循環(huán)流化床鍋爐的控制策略研究[D];華北電力大學(xué);2012年

9 林偉偉;煤泥流化床鍋爐運(yùn)行優(yōu)化與控制技術(shù)研究[D];杭州電子科技大學(xué);2013年

10 熊彬;300MW循環(huán)流化床鍋爐主蒸汽壓力和床溫控制算法的研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)的自抗擾控制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：334938