新工科背景下自动化专业课程教学改革研究--以自动控制原理课程为例

自动化专业课程与众多学科相联系,应用遍及各种现代化技术领域。当前存在各门课程衔接混乱,基础课程教学与工程实践相脱离等问题。文章以自动控制原理课程为例,对自动化专业课程进行研究和探索,提出启发式教学和案例式教学,引导学生自主学习,将理论知识与工程实践形成专业知识体系,以适应新时代对融合创新型人才的需要。

基于Smith预估的模糊自适应主汽温控制系统

针对火电厂主汽温被控对象大滞后、大惯性、模型不确定,采用常规的串级PID控制难以获得良好控制效果的特点。结合模糊理论与Smith预估技术,提出了基于Smith预估的模糊自适应主汽温控制系统,即采用Smith预估内回路广义被控对象,以模糊自适应控制器对预估后的广义被控对象进行控制。该控制系统容易实现,对工况变化具有良好的自适应性。对某主汽温系统5种工况进行仿真,结果表明该控制方案具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。此外,该控制方法在现有的集散控制系统和现场总线控制系统中容易实现,不需要增加硬件投资,具有较高的工程应用价值。

450 t/h CFB锅炉床温控制系统改造

由于循环流化床(CFB)锅炉燃烧控制系统中存在分布参数、强非线性和时变性,以及多变量紧密耦合等问题,给锅炉燃烧系统尤其是给床温系统实现自动控制带来较大困难。针对保定热电厂450t/hCFB锅炉实际运行情况,分析了原设计的床温控制系统存在的不足,对控制系统实施了改造,改造后的床温控制系统控制效果优于原设计系统,可容易地投入自动控制。

基于粒子群算法的SCR烟气脱硝系统模型辨识

燃煤机组选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统出口NOx质量浓度存在大迟延、大惯性、非线性的特点,会导致控制器参数优化困难和传统模型辨识方法的缺陷。本文分析了某超临界660 MW机组SCR烟气脱硝控制系统的结构,挖掘了不同负荷下的历史数据,采用闭环辨识方法,利用粒子群算法对模型参数进行寻优,建立了SCR烟气脱硝系统调节阀开度与氨气流量对象、氨气流量与出口NOx质量浓度对象及烟气流量与出口NOx质量浓度对象的传递函数,基于MATLAB软件的模型辨识仿真结果表明了辨识曲线能较好地反应实际输出曲线,验证仿真结果证明了该方法的有效性和可靠性。

模糊神经网络在解耦控制中的研究

在工业生产过程中,针对纯迟延、时变、强耦合的多输入多输出现象,提出一种基于模糊神经网络解耦和PID控制相结合,对系统进行解耦控制的方法。这种方法不需要建立多变量对象精确的数学模型,通过对大迟延大惯性强耦合的循环流化床锅炉床温-主汽压力对象进行仿真,其结果表明,解耦控制效果很好,具有良好的静态性、动态性及鲁棒性。

模糊神经网络在主汽温控制系统中的应用

本文针对某电厂主汽温度系统的大滞后、大惯性、非线性等特点,提出采用综合了神经网络和模糊逻辑两种控制技术优势的改进型模糊神经网络控制算法,将其应用到主汽温控制系统中,并进行了仿真实验,与主汽温普通串级控制和模糊PID控制进行了比较,结果表明模糊神经网络控制系统具有较强的鲁棒性及良好的控制品质。

多变量系统模糊解耦方法综述

通过对多变量系统模糊解耦方法的必要分析,介绍了一般模糊解耦、几类自适应模糊解耦等方法,并叙述了各种方法的研究现状和应用情况,同时分析了各种方法的优点与局限性。指出自适应模糊解耦更侧重于控制器的研究,寻求一种有效的、简单易行的控制方法,即寻求理论与实际结合点,是今后研究的方向。

“控制仪表及装置”教学方法改革与实践

"控制仪表及装置"是一门强调理论知识和实践应用相结合的自动化专业主干课程,目的是使学生能够分析各类控制仪表的工作原理,运用控制仪表设计和组建过程控制系统。分析了"控制仪表及装置"课程教学中存在的各种问题,探讨该课程的教学改革方案,适应国家对应用型创新型人才的需要,对课程的理论教学、实践教学、教学手段以及考试机制进行改革,较好地调动了学生学习的主动性,提高了学生解决问题的能力和工程实践的能力。

模糊PID控制在火电厂主汽温度控制中的应用

本文针对某电厂主蒸汽温度系统的大滞后、大惯性、非线性等特点,提出将模糊控制与常规PID控制相结合的思路,设计了模糊PID控制。并进行了仿真试验,与主汽温度普通串级控制系统进行了比较,仿真结果表明模糊PID控制系统具有较强的鲁棒性及良好的控制品质,提高了系统的动、静态性能指标。

“控制仪表及装置”课程教学改革研究

"控制仪表及装置"是自动化专业的主干课程,主要是使学生掌握各类控制仪表的构成及工作原理,了解仪表的选择和应用,运用各类控制仪表设计组建实际过程控制系统。此次针对如何将理论和实践紧密地结合起来,如何使该课程在自动化专业中与其他课程得到很好衔接,分别在课程内容设置、理论教学、实践教学和考核机制等方面进行改革。从而增强学生分析问题和解决问题的能力,调动学生学习的主动性,使课堂效率得到提高。

凝汽器变工况特性计算分析

通过汽轮机、凝汽器变工况计算相结合可以得到不同机组负荷、不同循环水进口温度下循环水泵的机组负荷切换点。在凝汽器变工况时,两台循环水泵可以灵活改成一台运行方式,合理调节循环水量,使机组在最佳真空下运行。

球磨煤机隶属函数型模糊神经网络解耦控制方法

设计适合于火电厂球磨煤机的解耦控制方法,有利于提高热工自动化水平。依据模糊控制技术和跟踪解耦的思想并结合神经网络控制,介绍了一种不依赖于被控对象精确数学模型的隶属函数型模糊神经网络多变量解耦控制方案。将该种方法应用于球磨煤机解耦控制系统,对耦合强烈的磨煤机出口温度、入口负压子系统进行解耦,获得期望的多环结构。对解耦结果进行了仿真研究。对比试验显示该解耦方法具有满意的动态特性和较强的鲁棒性。

450tCFB锅炉床温控制系统改造与仿真分析

循环流化床锅炉燃烧控制系统中存在分布参数、非线性强、时变性强、多变量紧密耦合的问题,这给锅炉燃烧系统尤其是给床温系统实现自动控制带来较大困难。根据保定热电厂450t/h循环流化床锅炉实际运行情况,分析原有床温控制系统的不足,对其实施改造,提出了一种新方案,仿真试验表明该方案可以达到预期的目的,可推广应用于工业现场。

给水泵汽轮机效率计算方法的分析

采用热力学方法对给水泵进行分析。根据能量守恒原理,通过给水泵与小汽轮机轴之间的联系,进行倒推,算出给水泵汽轮机的效率。

600MW亚临界汽轮机通流改造对锅炉再热器改造的影响分析

根据600MW亚临界机组汽轮机通流改造的设计结果,对锅炉再热器改造方案的影响进行分析,优化锅炉再热器改造方案,并对优化后的改造方案进行校核计算。改造效果表明:75%THA以上工况锅炉再热蒸汽温度达到了额定值540℃,50%THA工况再热蒸汽温度提高了11℃,提高了机组运行的经济性。

450t循环流化床锅炉床温控制系统改造策略

由于循环流化床锅炉燃烧控制系统中存在的分布参数,非线性强、时变性强,多变量紧密耦合的问题,给锅炉燃烧系统尤其是给床温系统实现自动控制带来较大困难。本文根据保定热电厂450t／h循环流化床锅炉实际运行情况对其床温控制系统实施改造,提出了一种新的方案,使床温得到有效地控制。

600MW亚临界汽包炉再热汽温低的治理及应用

针对600MW亚临界汽包炉再热汽温偏低的问题,依据锅炉的运行数据,分析了影响再热汽温提升的因素,并提出了3个再热器改造方案。对各改造方案进行热力计算后,选择了较为合适的方案。通过系统改造,提升了再热汽温,同时,降低了煤耗和排烟温度,提高了机组的运行效率。

电站给水泵汽轮机变工况经济性分析

机组在变工况下运行,给水泵汽轮机适应机组负荷变化,便于进行调整,比电动泵的效率高,通过计算给水泵汽轮机的经济性与负荷的关系,证明在相同负荷时,定压运行的泵流量稍大于滑行运行,其功率也大,效率也高。

模糊控制系统在450t/h CFB锅炉床温控制中的应用

针对保定热电厂8号450t/h循环流化床锅炉床温控制系统的运行特点,设计了模糊控制器,用以代替常规控制。仿真结果表明,模糊控制器具有良好的控制性能,用于保定热电厂8号机组的床温控制,达到了预期满意的结果。

内能恒为正值的图式证明

根据内能的定义,采用证明封闭系统在p-v图中构成的可逆循环是瞬时针方向与其内能具有正值等价的思路,给出了内能恒为正的一般性证明。这说明只要体系与环境存在强度量的差异,当体系变化到其寂态时,相关外界就可获得有用功。