基于遺傳算法-模糊技術(shù)的火電廠主汽溫控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、在火力發(fā)電廠中，鍋爐的主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的控制對象過熱器是在高溫、高壓條件下工作的。鍋爐出口的過熱蒸汽溫度是整個汽水行程中工質(zhì)的最高溫度，主蒸汽溫度的穩(wěn)定對機組的安全經(jīng)濟運行非常重要，所以對主汽溫的控制有較高的要求。但是由于電廠主汽溫是一個典型的具有大遲延、大慣性、非線性及時變性的復(fù)雜系統(tǒng)，利用經(jīng)典控制理論對主汽溫進(jìn)行控制存在一些不足。 本文在常規(guī)PID控制的基礎(chǔ)上，采用遺傳算法與模糊技術(shù)結(jié)合的PID控制策略。該策略采用基于改進(jìn)

2、遺傳算法的改進(jìn)自適應(yīng)模糊PID控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對主汽溫的有效控制。 本文首先介紹了模糊控制技術(shù)的組成、結(jié)構(gòu)、原理，并對目前現(xiàn)有的已提出的各種模糊PID控制器作了總結(jié)和闡述。選定一個大遲延、大慣性對象，用目前現(xiàn)有的各種CRI-I型模糊PID控制器和本文采用的改進(jìn)自適應(yīng)模糊PID控制器對選定對象進(jìn)行了控制，并根據(jù)仿真結(jié)果作比較，來說明本文采用的模糊控制器的優(yōu)越性；然后介紹了遺傳算法的基礎(chǔ)知識，并介紹了遺傳算法的各種改進(jìn)措施。通過求

3、函數(shù)極大值進(jìn)行仿真研究，來說明本文采用的改進(jìn)的遺傳算法的有效性；接著介紹了火電廠主蒸汽系統(tǒng)的工藝流程，以說明過熱器在鍋爐中的布置。進(jìn)而分析了影響汽溫變化的種種因素以及汽溫對象的特性，以說明目前廣泛采用噴水減溫作為控制汽溫手段的原因，并且得到了對象的數(shù)學(xué)模型；最后把本文采用的改進(jìn)自適應(yīng)模糊PID控制器和改進(jìn)的遺傳算法結(jié)合起來，用改進(jìn)的遺傳算法對自適應(yīng)模糊PID控制器的參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)。利用基于改進(jìn)遺傳算法的改進(jìn)自適應(yīng)模糊PID控制器對主汽溫控

4、制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，該設(shè)計為：將本文采用的基于改進(jìn)遺傳算法的改進(jìn)自適應(yīng)模糊PID控制器用于主汽溫溫差控制系統(tǒng)的二級減溫水控制系統(tǒng)，作為串級系統(tǒng)的主調(diào)節(jié)器。本文采用MATLAB語言對二級減溫水系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，用基本的遺傳算法和本文采用的改進(jìn)遺傳算法對模糊控制器的參數(shù)尋優(yōu)，以說明改進(jìn)遺傳算法的有效性，同時得到控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。并通過改變被控對象的參數(shù)和系統(tǒng)受干擾情況下的仿真結(jié)果來說明本文采用的基于改進(jìn)遺傳算法的改進(jìn)自適應(yīng)模糊PID控制器