直線加速器冷卻水系統(tǒng)的高精度溫度控制研究.pdf

1、本課題以上海光源工程為背景，對(duì)直線加速器冷卻水系統(tǒng)中換熱器的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。通過綜合運(yùn)用控制理論，設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)載熱體流量的控制器來控制換熱器出口水的溫度，達(dá)到高精度溫度控制的目標(biāo)． 換熱器作為熱量交換的工藝設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于動(dòng)力工程與工業(yè)過程。換熱器出口介質(zhì)溫度的準(zhǔn)確測(cè)量和有效控制是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和節(jié)能的重要條件，所以也是過程控制領(lǐng)域重要的研究課題。 本文針對(duì)換熱器出口水溫的控制，從基本模糊控制器的結(jié)構(gòu)、原理出發(fā)，分析、討論了

2、影響系統(tǒng)性能的若干問題，對(duì)基本模糊控制器的主要環(huán)節(jié)作了改進(jìn)，提出了基于自調(diào)整加權(quán)因子的智能積分模糊控制器，采用帶加權(quán)因子的解析表達(dá)式，并引入智能積分環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了智能積分模糊（II-Fuzzy）控制器。同時(shí)，針對(duì)換熱器這類具有大時(shí)滯的被控對(duì)象，將Smith預(yù)估控制與智能積分模糊控制結(jié)合起來，設(shè)計(jì)了模糊-Smith控制器。通過MATLAB\SIMULINK工具仿真試驗(yàn)證明，所設(shè)計(jì)的兩種控制器提高了控制系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、待整

3、定參數(shù)少、控制規(guī)則簡(jiǎn)便、易實(shí)現(xiàn)、調(diào)試方便、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，成功地實(shí)現(xiàn)了換熱器出口水溫的高精度溫度控制。 在本論文研究中，完成了以下幾方面的內(nèi)容： 1．對(duì)換熱器靜、動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析，分別嘗試運(yùn)用機(jī)理分析法和實(shí)驗(yàn)測(cè)試法對(duì)換熱器進(jìn)行建模，最終根據(jù)實(shí)際工況近似確定被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。 2．分析了二維模糊控制器的影響因素，對(duì)模糊控制器的主要環(huán)節(jié)作了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了基于自調(diào)整加權(quán)因子的智能積分模糊（II-Fuzzy）控制器的框架