改进自适应遗传算法优化的船用增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法

[目的]船用增压锅炉的上锅筒水位由于航行中负荷的频繁变化,难以获得理想的控制效果。为了保证上锅筒水位的稳定,对大负荷扰动下的上锅筒水位控制方法进行研究。提出一种基于改进自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法。[方法]将上锅筒水位偏差的速度和速度变化率引入S函数来设计滑模控制器,采用李雅普诺夫稳定性原理证明其稳定性。在此基础上,利用改进的自适应遗传算法优化滑模控制器。[结果]将改进的自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法与传统的PID控制方法进行了对比分析。在响应斜坡扰动信号和阶跃扰动信号时,改进自适应遗传算法优化的滑模控制器均能够无差跟踪输入信号,其稳定时间比PID缩短5 s,超调量也小于PID。[结论]仿真结果表明,改进自适应遗传算法优化的滑模控制方法具有更优的控制效果。

汽包水位全程控制在工业锅炉中的应用

汽包水位全程控制在锅炉生产中起到了十分重要的作用,充分反映了锅炉蒸汽流量与给水量之间的关系,只有两者处于平衡状态,才能保证锅炉的安全,避免安全事故发生。文章以工业锅炉作为背景,介绍了汽包水位异常危害,以及汽包水位全程控制优势,明确了汽包水位全程控制在工业锅炉中的应用方式以及应用注意事项,对汽包水位全程控制应用方案进行了研究,目的是通过汽包水位全程控制,确保工业锅炉可安全、稳定运行,减少安全隐患,充分展现出汽包水位全程控制系统自身优势。

基于灰狼优化算法的自抗扰控制在汽包水位中的应用

针对余热锅炉汽包水位控制系统具有非线性、大滞后、强干扰、大惯性等特点,采用自抗扰(ADRC)控制器来改善其控制效果,提高汽包水位控制系统的控制精度及鲁棒性。针对控制器参数过多,引入灰狼算法(GWO)对控制器参数进行整定。利用SIMULINK构建汽包水位控制系统,用灰狼算法调节ADRC-PI控制器与PID-PI控制器参数,对比不同控制器对汽包水位控制的效果。结果表明:GWO-ADRC-PI控制效果具有超调量小、鲁棒性强和抗干扰能力强等优点。

集中供热锅炉控制系统的PLC控制

针对目前对集中供热锅炉控制中没有远距离控制的现状,基于西门子S7-200系列可编程逻辑控制器PLC(ProgrammableLogicController)设计了一种集中供热锅炉自动控制系统,介绍其工作原理:控制现场传感器标准信号经过信号调理模块送到现场控制单元PLC,控制单元通过以太网相连,将需要监控的信号送入上位机,实现人机交互和远程控制。对系统的控制核心S7-200作了详细的介绍,并给出了软、硬件结构设计方案。

锅炉汽包水位控制系统的研究

锅炉汽包水位是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统。在建立了锅炉汽包水位调节对象的数学模型的基础上,利用模糊控制理论设计锅炉水位控制系统,运用模糊控制与PID控制分别对汽包水位进行控制。介绍了控制器的设计和仿真分析,并应用MATLAB软件对汽包水位控制系统进行验证和仿真,给出了模糊控制方法与传统方法的比较结果,表明了模糊控制明显地改善了汽包水位控制系统的静、动态特性,从而实现了对锅炉汽包水位的最佳实时控制。

基于模糊PID的工业锅炉汽包水位控制系统的仿真研究

目前,汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式,由于其控制参数是固定不变的,其控制效果往往难以满足要求,造成系统不稳定甚至失控。在对MATLAB软件及其工具箱进行介绍的基础上,通过SIMULINK对汽包水位的模糊PID控制系统进行仿真分析。研究表明,基于模糊控制策略锅炉汽包水位控制系统,过渡过程时间较短,超调量小,系统抗干扰能力强,能很好地克服蒸汽流量扰动对汽包水位的影响,从而改善了被控过程的动态、稳态性能,控制效果优于常规的PID控制。具有很好的应用前景。

自抗扰控制器串级三冲量汽包水位控制系统

针对锅炉汽包水位控制的特点,提出了基于自抗扰控制器的汽包水位系统,该控制系统采用三冲量串级加前馈控制,其中串级的内环采用PID控制,而外环则采用带前馈补偿的自抗扰控制器,自抗扰控制器由跟踪微分器、扩张状态观测器及非线性状态误差反馈控制律3个环节组成。仿真结果表明,提出的控制方案同常规PID控制方案相比,具有更好的控制品质和更强的鲁棒性。

华能日照电厂1号、2号机组AGC控制功能优化研究

针对华能日照电厂一期2×350 MW机组控制系统存在的负荷响应速度慢,无法满足电网自动发电控制（AGC）功能要求等问题,对机组协调控制、过热蒸汽温度、一次风压力、磨煤机一次风量等相关控制逻辑进行了优化,并对相关控制系统调节器参数进行了整定,广泛使用变结构、变参数控制,提高了机组控制系统的控制品质。1号、2号机组在投入协调控制方式后,分别进行了变负荷速率、变负荷范围的试验,以及AGC考核试验。结果表明,优化后的协调控制系统各项控制指标能够满足电网AGC功能的要求,机组负荷变化范围为175~350 MW,负荷变化率达到4.5 MW/min,机组主要参数满足运行要求。

电站锅炉汽包水位的CMAC神经网络与PID复合控制

提出了电站锅炉汽包水位系统的CMAC神经网络与PID的复合控制策略。将蒸汽流量信号引入到CMAC神经网络中,考虑负荷变化对汽包水位的影响,使其具有前馈补偿能力,以消除"虚假水位"现象。总的控制输出由CMAC神经网络的输出和一个常规PID控制器的输出通过变参数加权综合后作用于被控对象,这样保证在控制初期以及对象特性变化的情况下系统仍然具有良好的调节品质。仿真试验结果表明了该控制策略的有效性和实用性。

新型工业锅炉控制器的研制

针对工业锅炉的现状及存在的问题,通过对各种控制方案进行比较,介绍了一种经济实用的工业锅炉模糊控制器。对控制器的组成和特点、汽包水位的测量和转换作了详细的描述。该控制器能针对汽包水位的不同状态和不同外界条件进行控制,大大提高了系统的抗干扰能力,控制效果良好,保障了锅炉的稳定运行。这套装置具备成本低、抗干扰能力强、控制性能好等特点,且控制系统硬、软件维护简单方便,适用于工业控制现场,有着广阔的应用前景。

一种燃气锅炉温度及水位控制系统设计

针对国内家庭取暖燃气锅炉温度及水位控制的应用需求,设计了一种温度、水位自动控制系统。系统以AT89S51单片机作为核心控制芯片,利用PID算法对检测信号与设定值的差值进行调节,然后输出控制信号控制通入燃气的开关,以控制温度。介绍了系统所包括的各模块以及采用单片机汇编语言对上述模块进行软件编程的方法。经测试,该系统能够实现锅炉温度与水位的显示、控制及报警。

铜转炉冶炼过程中余热锅炉水位的优化控制

以110 t铜转炉冶炼过程中余热锅炉为研究对象,探讨了锅筒水位的动态特性,推导了不同扰动之间的关系。分析了传统三冲量锅筒水位控制方案的不足,引入压力参数作为补充控制量,提出了改进的优化控制方案。通过对给水流量和蒸气流量信号的合成处理,简化了静态参数配合的调试和计算,提高了整个控制系统的鲁棒性。实际应用结果表明,锅筒水位的波动范围可控制在50 mm以内,产气量达12 t,同比增加40%,蒸气温度提高30%。

锅炉水位控制系统的串级广义预测控制

针对火电厂锅炉汽包水位对象的复杂非线性动态特性,为提高水位系统控制的可靠性和安全性,设计串级广义预测控制(CGPC)结构。内回路采用PID控制可以快速消除给水流量的扰动,外回路采用具有滚动优化和反馈校正功能的CGPC控制结构,有效克服了蒸汽流量的扰动。仿真结果表明,应用该方法得到的CGPC-PID控制系统具有较高的预测精度和良好的抗扰动性,提高了系统的静态和动态性能指标,CGPC-PID串级控制系统控制性能优于常规PID-PID串级控制系统。

一种线性神经元PI控制器模型

在对常规PI控制器模型分析的基础上 ,结合线性神经元自学习能力和适应能力强的优点 ,提出了一种线性神经元PI控制器模型 .该模型结构简单 ,在一定程度上实现了比例系数和积分比例系数的自整定功能 ,能够在简单系统中取得较好的效果 ,具有工程实践应用价值 .以单级三冲量锅炉汽包水位控制系统为例 ,分析了线性神经元PI控制器的控制效果及特点 ,仿真实验表明应用该控制器的系统具有优良的控制品质 .

基于可编程控制器的稳压器压力水位控制研究

对采用可编程控制器构建稳压器压力水位控制系统进行了研究。利用可编程控制器的功能模块、模块化结构、配置的灵活性和软件控制技术,实现了稳压器压力水位控制系统的功能。通过对实验结果的分析,证明可编程控制器应用于稳压器压力、水位控制是有效的、成功的。

300MW机组锅炉给水自动控制系统分析与改进

结合丰城电厂 4× 3 0 0 MW机组 ,对原有的锅炉给水控制系统及汽包水位测量、运行方式、参数整定等的工作原理进行了分析 ,并结合现场实际情况 ,对汽包水位参数的测量、运行方式的切换以及系统参数的调整进行了改进 。

基于径向基函数神经网络动态补偿的船用增压锅炉汽包水位多模型预测控制

针对船用增压锅炉大范围变工况的运行特点,采用典型工况下的固定模型与径向基函数神经网络相结合建立了汽包水位的多模型集。应用状态空间的预测控制算法,设计了预测控制器与神经网络补偿控制器相结合的汽包水位多模型控制器。该方法充分考虑了单一固定模型不能适应全局大范围工况变化的特点。仿真结果表明,所设计的控制器实现了汽包水位的稳定控制,提高了系统的响应性能,解决了大范围变工况的控制难题。

MATLAB在锅炉水位模糊控制系统中的应用

目的针对锅炉水位控制系统的特点,设计锅炉水位的模糊控制系统。方法采用模糊控制理论进行了锅炉水位控制系统的设计,并应用MATLAB软件对模糊控制系统进行仿真。结果完成了锅炉水位模糊控制系统的设计以及控制系统的动态仿真。结论仿真实验结果表明,采用模糊控制策略,系统的响应速度快,控制精度高。

基于模糊PID的模型参考自适应IMC汽包水位控制

针对发电厂锅炉汽包水位具有非线性特性、存在虚假水位,且运行过程中控制系统超调量大、响应速度慢、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于模糊推理的模型参考自适应内模控制(IMC)方法。将模糊控制方法和IMC方法相结合,采用相消法设计IMC器,根据参考模型输出与实际被控对象输出的偏差e及其变化率ec在线模糊调节PID参数。通过Simulink对基于模糊PID的模型参考自适应IMC的汽包水位控制系统进行仿真验证,并与IMC-PID的汽包水位控制系统进行对比。结果表明,基于模糊PID的模型参考自适应IMC方法自适应能力更强,抗干扰能力和鲁棒性更好,能够更好地保证水位的稳定。

神经模糊控制及其对汽包水位控制的仿真研究

为了克服单纯模糊控制的缺点,将神经网络技术引入模糊控制中,提出神经模糊控制方法,给出相应的控制算法.应用该方法对锅炉汽包水位控制系统进行了仿真,结果表明,神经模糊控制是很有效的.