循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程無模型控制研究.pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，而鍋爐又是工業(yè)生產(chǎn)的重要設(shè)備。循環(huán)流化床鍋爐（Circulating fluidized bed boiler，CFBB）運(yùn)用了循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，具有高燃燒效率且污染氣體排放量可控的優(yōu)點(diǎn)，在全球都在面臨資源緊缺和環(huán)境污染日益嚴(yán)重等問題的今天，循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程的自動(dòng)化控制研究具有重要的意義。然而循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程非常復(fù)雜，具有大滯后、非線性、多變量耦合以及時(shí)變的特點(diǎn)，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，一般的

2、控制方法往往很難達(dá)到良好的控制效果，這一點(diǎn)嚴(yán)重制約了這種清潔高效的燃燒技術(shù)的推廣。
　　本文分析了循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程的主要被控對(duì)象，即床溫和主蒸汽壓力的動(dòng)態(tài)特性，根據(jù)其控制要求和控制難點(diǎn)，采用無模型自適應(yīng)控制（model free adaptive control,MFAC）方法對(duì)其進(jìn)行控制。該方法無需建立被控對(duì)象精確模型，可直接進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)。在基本無模型控制方法的基礎(chǔ)上，考慮到被控系統(tǒng)的大時(shí)滯特性，將基本MFAC算法中的

3、控制律進(jìn)行變周期差值分析，增大控制輸入差值周期，對(duì)控制算法進(jìn)行改進(jìn)，得到一種改進(jìn)的無模型自適應(yīng)控制（improved model free adaptive control，IMFAC）。同時(shí)考慮被控對(duì)象多變量耦合的特點(diǎn)，將算法擴(kuò)展到多輸入多輸出（multi-input multi-output，MIMO）系統(tǒng)，得到MIMO-IMFAC算法。對(duì)于CFBB這種復(fù)雜的MIMO系統(tǒng)，無需外加解耦環(huán)節(jié)，就可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)床溫和主蒸汽壓力兩個(gè)被控對(duì)