【正文】 雜性，使得建立循環(huán)流化床鍋爐的燃燒數(shù)學(xué)模型成為一件十分不易的事情，而傳統(tǒng)控制方法又要求有描述被控對(duì)象特性的較為精確的數(shù)學(xué)模型；同時(shí)，由于其燃燒的復(fù)雜性和特殊性，使得對(duì)一般鍋爐和其它過程控制對(duì)象有效的常規(guī)控制方法，已難以保證循環(huán)流化床鍋爐各項(xiàng)控制指標(biāo)的要求。本文通過鍋爐床溫控制系統(tǒng)的進(jìn)一步研究，提高鍋爐床溫控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可調(diào)性并保證鍋爐穩(wěn)定燃燒工況。本文首先針對(duì)引起鍋爐床溫變化的因素，采用目前鍋爐床溫所采用的模糊控制器在本文中根據(jù)鍋爐床溫控制對(duì)象的特點(diǎn)，提出模糊控制的鍋爐床溫控制系統(tǒng)。在研究了循環(huán)流化床動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了鍋爐床溫模糊控制系統(tǒng)。在利用MATALAB仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的兩種控制方案進(jìn)行仿真研究之后，我們可以看出，模糊控制技術(shù)的優(yōu)越性。相對(duì)于常規(guī)控制本文采用的模糊控制響應(yīng)速度快，控制品質(zhì)有明顯的提高，其控制過時(shí)間的縮短，使鍋爐床溫控制系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中能夠更快地響應(yīng)系統(tǒng)給定值的擾動(dòng)，保證循環(huán)流化床鍋爐床溫正常運(yùn)行的需求。本文的工作僅是在設(shè)計(jì)和仿真方面進(jìn)行了初步的探索，由于時(shí)間倉促，作者水平有限，本文存在著很多的不足，有待今后進(jìn)一步改善。由于仿真采用的被控對(duì)象的模型較為簡單，系統(tǒng)的給定只是階躍信號(hào)，還需要很對(duì)系統(tǒng)有更深入的了解，進(jìn)行調(diào)試。通過仿真實(shí)驗(yàn)，初步證明了其可行性。為了將所提出的控制策略應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場中，還需要進(jìn)一步研究工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)特性，對(duì)設(shè)計(jì)的具體細(xì)節(jié)作適應(yīng)具體生產(chǎn)現(xiàn)場方面的修改，以使其完全充分地適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)。要進(jìn)一步提高系統(tǒng)的控制質(zhì)量，控制策略還需要作進(jìn)一步地深入研究，并有待于在實(shí)際生產(chǎn)中加以檢驗(yàn)。參考文獻(xiàn)[1] 文武，循環(huán)流化床鍋爐床溫動(dòng)態(tài)建模與仿真[J]， 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006年第1 期.[2] 吳慶彬，循環(huán)流化床的模糊控制[D]，南京工業(yè)大學(xué)碩士論文，2004 年.[3] 邊立秀，周俊霞，趙勁松，楊建蒙，熱工控制系統(tǒng)[M]，中國電力出版社2007,8[4] 邊立秀，循環(huán)流化床鍋爐床溫控制建模與仿真[J]，華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2003年第1期.[5] 于希寧，王慧，王東風(fēng)，吉天生，模糊控制在循環(huán)流化床鍋爐床溫控制中的應(yīng)用[J]，華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，第3期，2005年5月.[6] 岑可法，倪明江，、設(shè)計(jì)與運(yùn)行[M]，北京:中國電力出版社，1997.[7] 郭爽，循環(huán)流化床鍋爐床溫的控制模型及模糊控制系統(tǒng)的研究[D][8]黎倩，劉朝英，宋哲英，[M].河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院軍械工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2009.[9] T．Sudkamp and H，“interpolation，pletion and learning fuzzy rules，”IEEE Trans,syst,Man,Cybem,1994[10] 羅文廣，韓唆峰，蘭紅莉，基于MATLAB (SIMULINK)語言的模糊控制系統(tǒng)高效仿真[M]. 計(jì)算機(jī)仿真，,18 (3)。1416.[11] 樓順天，胡昌華，張偉，基于MATLAB 的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001。6792.[12] . 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Engineering Sciences, :.致謝經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的努力，本文終于定稿。由于時(shí)間倉促，文中難免有錯(cuò)誤和遺漏之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。衷心感謝我的指導(dǎo)老師謝老師，在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，謝老師給予我很大的幫助。謝老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、一絲不茍的工作態(tài)度給了我很大的影響，這是本文工作得以順利進(jìn)行的重要條件。在此論文工作結(jié)束之際，謹(jǐn)向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！感謝能源與動(dòng)力工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、自動(dòng)化教研室的老師以及所有教過我的老師們，是他們教會(huì)了我最基本的知識(shí)和技能，在設(shè)計(jì)中給了我很多幫助，使論文得以順利完成。感謝本班全體同學(xué)，在多年的相處中，我們互幫互助、相處融洽，創(chuàng)造了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氣氛，特別是在課題的研究和論文的撰寫中，他們給予了我無私的幫助。 附錄1：開題報(bào)告 城南學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目： 500t/h CFB鍋爐床溫模糊PID控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 課 題 類 別： 設(shè)計(jì) □ 論文　□學(xué) 生 姓 名： 黎正東學(xué) 號(hào)： 200983250213班 級(jí)： 258310902專業(yè)（全稱）： 熱工過程自動(dòng)化指 導(dǎo) 教 師： 謝 又 成2013年 6 月第 52 頁 共50頁一、本課題設(shè)計(jì)（研究）的目的：循環(huán)流化床的床溫控制系統(tǒng)是一個(gè)大慣性系統(tǒng)。滯后性在給煤調(diào)節(jié)床溫時(shí)普遍存在。時(shí)滯越大,被控對(duì)象輸入、輸出之間的相關(guān)性越小，用常規(guī)控制已不能滿足當(dāng)前安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、低污染的需求。因此人們當(dāng)前通常采用控制算法簡單, 性能優(yōu)良, 有較強(qiáng)的魯棒性的模糊控制算法進(jìn)行控制。本課題的設(shè)計(jì)目的是應(yīng)用模糊控制算法來控制循環(huán)流化床鍋爐床溫。從而提高床溫控制的精度，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。二、設(shè)計(jì)（研究）現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（文獻(xiàn)綜述）：1．研究現(xiàn)狀： 循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是80 年代從沸騰燃燒技術(shù)發(fā)展而來的一種新型的、公認(rèn)的最具發(fā)展前景的“潔凈”煤燃燒技術(shù)。由于具有燃料燃燒條件好、燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、熱效率高、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好、低溫清潔燃燒、環(huán)保性能佳，灰渣能夠得到綜合利用等諸多優(yōu)點(diǎn)，循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)越性越來越被廣泛認(rèn)可，并得到迅速發(fā)展。目前循環(huán)流化床鍋爐正向大型化發(fā)展。循環(huán)流化床鍋爐是80 年代發(fā)展起來的一項(xiàng)新型燃燒技術(shù)，是在第一代沸騰床鍋爐爐的基礎(chǔ)上克服其飛灰量大、飛灰含碳量高、燃燒效率低、熱效率低、埋管受熱面及爐墻磨損嚴(yán)重、脫硫劑利用率低等固有缺點(diǎn)而開發(fā)的。循環(huán)流化床鍋爐是通過提高沸騰爐流化床的氣流速度，增加床層上部懸浮段自由顆粒的濃度，加強(qiáng)懸浮段的燃燒及傳熱，提高鍋爐的蒸發(fā)率。同時(shí)在爐膛內(nèi)或爐膛出口布置有氣固分離器，以分離和收集煙氣中高濃度的細(xì)灰，再使用返料器把細(xì)灰送入流化床循環(huán)燃燒，使煙氣中的細(xì)灰在循環(huán)燃燒過程中實(shí)現(xiàn)完全燃燒，脫硫劑循環(huán)反映。以達(dá)到降低鍋爐熱損失，提高鍋爐熱效率，及取得理想脫硫效果的目的。床層溫度的控制，是整個(gè)循環(huán)流化床鍋爐控制的一個(gè)難點(diǎn)。床層溫度事一個(gè)直接影響鍋爐能否安全連續(xù)運(yùn)行的重要控制參數(shù)，同時(shí)也直接影響著鍋爐運(yùn)行中的脫硫效率及氮氧化物的產(chǎn)生量，床溫控制在CFB 過路中至關(guān)重要。近年來，在我國以信息化帶動(dòng)的工業(yè)化正在蓬勃發(fā)展，溫度已成為工業(yè)對(duì)象控制中一種重要的參數(shù)。控制方案有直接數(shù)字控制（DDC），推斷控制，預(yù)測控制，模糊控制（Fuzzy），專家控制(ExpertControl)，魯棒控制（Robust Control），推理控制等。 隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的控制方式已經(jīng)不能滿足高精度、高速度的控制要求。如接觸器溫度控制儀表，其主要缺點(diǎn)是溫度波動(dòng)范圍大，由于它主要通過控制接觸器的通斷時(shí)間比例來達(dá)到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。近幾年來快速發(fā)展了多種先進(jìn)的溫度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法控制等。這些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡便，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。2． 發(fā)展趨勢： 適應(yīng)于大慣性、大滯后等復(fù)雜溫度控制系統(tǒng)的控制。能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型難以建立的溫度控制系統(tǒng)的控制。能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)過程復(fù)雜、參數(shù)時(shí)變的溫度控制系統(tǒng)的控制。這些溫度控制系統(tǒng)普遍采用自適應(yīng)控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的算法，適應(yīng)的范圍廣泛。溫控器普遍具有參數(shù)自整定功能。借助計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，溫控器具有對(duì)控制對(duì)象控制參數(shù)及特性進(jìn)行自動(dòng)整定的功能。有的還具有自學(xué)習(xí)功能，它能夠根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)及控制對(duì)象的變化情況，自動(dòng)調(diào)整相關(guān)控制參數(shù)，以保證控制效果的最優(yōu)化。溫度控制系統(tǒng)具有控制精度高、抗干擾力強(qiáng)、魯棒性好的特點(diǎn)。目前，國外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能化、小型化等方面快速發(fā)展。三、設(shè)計(jì)（研究）的重點(diǎn)與難點(diǎn)，擬采用的途徑（研究手段）：設(shè)計(jì)重點(diǎn)： (1)針對(duì)控制要求，設(shè)計(jì)循環(huán)流化床鍋爐床溫控制系統(tǒng)總體方案； (2)根據(jù)床溫控制要求，設(shè)計(jì)模糊控制算法； （3）利用MATLAB 建立仿真模型，研究控制算法的性能，并與常規(guī)PID 控制進(jìn)行比較。設(shè)計(jì)難點(diǎn)： (1)循環(huán)流化床鍋爐床溫控制系統(tǒng)具有大滯后、多變量、強(qiáng)耦合等非線性特性,其控制系統(tǒng)比較復(fù)雜； (2)采用現(xiàn)代控制理論方法的基礎(chǔ)是要求有描述對(duì)象特性的較為精確的數(shù)學(xué)模型； (3)建立規(guī)則庫是模糊控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心問題，也是難點(diǎn)所在。擬采用途徑： 設(shè)計(jì)以CFB 鍋爐床溫為研究對(duì)象，通過對(duì)床層溫度的調(diào)節(jié)，使床溫控制在最佳溫度范圍，通過查閱相關(guān)資料結(jié)合自己所學(xué)知識(shí)，在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出符合要求的床溫控制系統(tǒng)總體方案，畫出總體設(shè)計(jì)圖，設(shè)計(jì)控制算法和控制過程程序結(jié)構(gòu)，通過MATLAB 仿真模型研究所設(shè)計(jì)控制算法的性能，得出其相對(duì)一般控制器的優(yōu)勢所在。四、設(shè)計(jì)（研究）進(jìn)度計(jì)劃：第一周： 接受設(shè)計(jì)任務(wù)，了解課題內(nèi)容。第二周至第四周： 畢業(yè)實(shí)習(xí)。第一周至第七周： 搜集資料，對(duì)課題做進(jìn)一步分析，熟悉具體軟件的運(yùn)用并且撰寫開題報(bào)告。第八周至第九周： 明確設(shè)計(jì)思路，確定設(shè)計(jì)整體方案。第九周至第十四周： 設(shè)計(jì)具體方案。對(duì)控制單元進(jìn)行具體設(shè)計(jì)并完成儀器型號(hào)的 選取，其中重點(diǎn)是邏輯控制單元的設(shè)計(jì)。并對(duì)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析與解決，對(duì)誤差和精度進(jìn)行分析。并且在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行電路仿真。第十五周至第十六周：整理資料，撰寫畢業(yè)論文。第十七周： 答辯五、參考文獻(xiàn)：主要參考文獻(xiàn)與外文翻譯文件1． 文武. 循環(huán)流化床鍋爐床溫動(dòng)態(tài)建模與仿真. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006年第1期。2． 吳慶彬。循環(huán)流化床的模糊控制。南京工業(yè)大學(xué)碩士論文，2004年。3． 劉彬. 專家模糊控制在鍋爐床溫控制中的應(yīng)用. 電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2005年第4期.4． 岑可法，倪明江，、:中國電力出版社，1997。5． 邊立秀. 循環(huán)流化床鍋爐床溫控制建模與仿真. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2003年第1期。6． Post Comparison of Methods of Fuzzy Relational Identification, IEE PROCEEDING. 1991，138(3) 。7． Chi and Design of fuzzy Control System. 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