一种火电厂锅炉汽包液位三冲量控制方法的研究

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锅炉汽包液位是火力发电厂一个重要的监控参数，汽包液位过高会影响汽水分离效果，使蒸汽带液，一方面会造成过热器管壁结垢，另一方面带液蒸汽进入透平机会造成透平机叶片损坏；汽包液位过低会造成水冷壁的损坏、干锅，严重时会导致爆炸。因此维持汽包液位在一定的范围之内是保证锅炉安全稳定运行的必要条件，也是国民经济建设的重要保证。本文将内模控制的方法引入到锅炉汽包液位的三冲量串级控制系统中，并采用模糊前馈引入蒸汽流量信号，实现对锅炉汽包液位的控制。具体工作如下：
　　○1研究锅炉汽包液位的变化特点和动态特性，分析每个影响汽包液位的因素对汽包液位的影响，锅炉汽包液位控制不同于常规水箱液位控制之处在于汽包内部处于高温高压的环境，水面下存在大量气泡，这些气泡的体积大小会影响汽包液位的高低，即汽包液位存在“虚假水位”现象。对于“虚假水位”现象，必须采用一种具有针对性的控制方法。
　　○2锅炉在不同工况下参数会发生变化，这就要求控制系统具有良好的鲁棒性，内模控制系统具有鲁棒性强的特点，因此汽包液位控制器采用内模控制器，并分析了内模控制器的设计方法。为了克服“虚假水位”现象需要引入蒸汽流量信号作为前馈信号，而模糊控制器可以通过判断蒸汽流量的大小和变化趋势进而控制给水调节阀的开度，因此采用模糊前馈控制器，并分析了模糊逻辑和模糊控制器的设计方法。
　　○3设计一个内模控制器和一个模糊前馈控制器，构建一个带有模糊前馈的三冲量串级内模控制系统。利用Simulink仿真软件对设计的控制系统进行仿真分析，将控制效果与传统的双 PID控制系统的效果进行对比。改变被控对象数学模型的参数，观察系统在模型失配时的控制效果。
　　仿真结果对比显示，带有模糊前馈的内模控制系统较常规双 PID控制系统响应更快，超调量更小，更精确，抗干扰能力更强。当内部模型与实际模型不匹配时，系统也能够达到很好的控制效果，说明系统具有良好的鲁棒稳定性。

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作者
张哲;
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作者单位

重庆大学;

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授予单位重庆大学;
学科控制理论与控制工程
授予学位硕士
导师姓名左为恒;
年度 2013
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类锅炉及燃烧系统;
关键词
火力发电厂; 锅炉汽包液位; 三冲量控制方法; 监控参数;

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