【導(dǎo)讀】1)針對(duì)爐膛負(fù)壓控制要求，設(shè)計(jì)爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)總體方案。2)選擇所需的控制設(shè)備，畫(huà)出設(shè)備主要接線圖。4)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)的程序結(jié)構(gòu)。5)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。1)熟悉CFB鍋爐工作原理，了解實(shí)際運(yùn)行中爐膛負(fù)壓控制的重要性。3)所選擇的控制設(shè)備必須可靠性高，技術(shù)先進(jìn)，最好列出具體生產(chǎn)廠家，型號(hào)等。4)根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)的控制算法必須科學(xué)，列出詳細(xì)設(shè)計(jì)及推導(dǎo)過(guò)程。7)根據(jù)設(shè)計(jì)要求收集相關(guān)文獻(xiàn)資料，在設(shè)計(jì)初始階段，翻譯一篇與課題相關(guān)的外文文獻(xiàn)，并撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。8)設(shè)計(jì)完成后，按學(xué)校要求提交合格的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，并完成答辯。1．文武.循環(huán)流化床鍋爐床溫動(dòng)態(tài)建模與仿真.廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)，20xx年第1期。在市場(chǎng)需求的帶動(dòng)下，國(guó)內(nèi)CFB鍋爐的大型化已取得長(zhǎng)足進(jìn)展，

　　

【正文】 行控制。其控制系統(tǒng)方框圖 為 圖 爐膛負(fù)壓的控制系統(tǒng)控制方框圖 （ 1）被控變量 它是指被控對(duì)象需要維持在其理想值的工藝變量，本控制系統(tǒng)的被控變量為爐膛負(fù)壓。 （ 2）設(shè)定值 它是指被控變量要求達(dá)到的期望值， 爐膛控制系統(tǒng)的設(shè)定值為 80～100pa。 （ 3）前饋信號(hào) 前饋控制器輸出到“前向通道”的信號(hào)（作用在控制系統(tǒng)的信號(hào)）稱為前饋信號(hào)。本控制系統(tǒng)的前饋輸入為送風(fēng)量。 （ 4）擾動(dòng)變量 它是指任何導(dǎo)致被控變量偏離其設(shè)定值的輸入變量。 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 47 頁(yè) 控制對(duì)象的要求 引風(fēng)量與負(fù)壓關(guān)系為： G （ S ） = 錯(cuò)誤 ! 未找到引用源。 (32) 送風(fēng)量對(duì)負(fù)壓的干擾為： G （ S ） = 錯(cuò)誤 ! 未找到引用源。 (33) 根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，確定動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償器為 G （ s ） = 錯(cuò)誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 (34) 4 系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn) 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 47 頁(yè) 利用 MATLAB 建立仿真模型 SIMULINK于 20世紀(jì) 90年代初由 Math Works公司開(kāi)發(fā)，是 MATLAB環(huán)境下對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模，仿真和分析的一個(gè)軟件包。從字面上看，“ Simul ink”一詞有兩層含義，“ simu”表明它可用于系統(tǒng)仿真，“ link”表明它能進(jìn)行系統(tǒng)連接。在該軟件環(huán)境下，用戶可以在屏幕上調(diào)用現(xiàn)成的模塊，并將它們適當(dāng)連接起來(lái)以構(gòu)成系統(tǒng)的模型，即所謂的可視化建模。建模以后，以該模型為對(duì)象運(yùn)行 Simul ink中的仿 真程序，可以對(duì)模型進(jìn)行仿真，并可以隨時(shí)觀察仿真結(jié)果個(gè)干預(yù)仿真過(guò)程。Simul ink由于功能強(qiáng)大，使用簡(jiǎn)單方便，已成為應(yīng)用最廣泛的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真軟件。 Simul ink是一個(gè)交互式動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模，仿真和分析的圖形環(huán)境，是一個(gè)進(jìn)行基于模型的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)環(huán)境。 Simul ink可以針對(duì)控制系統(tǒng)，信號(hào)處理和通信系統(tǒng)等進(jìn)行系統(tǒng)建模，仿真，分析等工作 [13]。 在做仿真研究時(shí)，應(yīng)首先建立仿真模型方框圖。根據(jù)本文圖給出的爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，可以在 SIMULINK軟件環(huán)境下建立仿真模型方框圖。具體做法就是從 SIMULINK庫(kù)中取出相應(yīng)的模塊放入模型界面上，用線連接好，并設(shè)置對(duì)應(yīng)參數(shù)。再根據(jù)需要對(duì)控制對(duì)象和傳遞函數(shù)進(jìn)行封裝。常規(guī) PID控制系統(tǒng)仿真模型和仿人智能控制與 PID相結(jié)合的系統(tǒng)仿真模型如圖 圖 常規(guī) PID控制系統(tǒng)仿真模型和 智能控制與 PID相結(jié)合 控制系統(tǒng)仿真模型 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 47 頁(yè) 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 47 頁(yè) 仿真結(jié)果對(duì)比圖 爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)無(wú)干擾時(shí)的仿真研究 結(jié)合上述爐膛負(fù)壓的參數(shù)，設(shè)定給定值 R=80，整個(gè)仿真時(shí)間設(shè)定為 1000s，當(dāng)鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，此時(shí)，分別采用常規(guī) PID控制器，仿人智能與 PID結(jié)合控制器得出的仿真曲線和對(duì)比曲線如下圖所示。 圖 常規(guī) PID爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)仿真曲線 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 47 頁(yè) 圖 爐膛負(fù)壓仿人智能控制與 PID相結(jié)合控制系統(tǒng)仿真曲線 圖 爐膛負(fù)壓的仿真曲線對(duì)比 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 共 47 頁(yè) 爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)有干擾 時(shí)的仿真研究 爐膛負(fù)壓的給定值為 R=80，整個(gè)仿真時(shí)間設(shè)定為 ,1000s，系統(tǒng)在 500 處施加幅值為 2 的干擾，其控制系統(tǒng)的仿真方框圖為 ，其響應(yīng)曲線為 。 圖 加擾動(dòng)的爐膛控制系統(tǒng)仿真方框圖 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 共 47 頁(yè) 圖 加擾動(dòng)的爐膛控制系統(tǒng)仿真對(duì)比曲線 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 共 47 頁(yè) 總結(jié) 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 共 47 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 1. 戚曉耀。對(duì)循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的探討 . 西安理工大學(xué)碩士論文， 20xx年。 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， 20xx 年。 3. 李政 .循環(huán)流化床實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài) 數(shù)學(xué)模型研究 .動(dòng)力工程， 1999,19(2)， 3336 4. 王耀南 .智能控制系統(tǒng) .長(zhǎng)沙 :湖南大學(xué)出版社， 1996 5. Post Comparison of Methods of Fuzzy Relational Identification, IEE PROCEEDING. 1991， 138(3) 6. Chi and Design of fuzzy Control System. Fuzzy Sets and ,(57):125－ 140 7. 涂序彥 .人工智能及其應(yīng)用 .北京 :電子工業(yè)出版社， 1988 8. 徐軍。循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)化控制 . 江南大學(xué)碩士論文， 20xx 年 9. 李士勇．模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和智能控制理論．第一版．哈爾濱：哈爾濱 工大學(xué)出版社， 1996 10. 孫增圻等．智能控制理論與技術(shù)．第一版．北京：清華大學(xué)出版社，廣西科 學(xué)技術(shù) 出版社， 1997 11. 王俊普．智能控制．第一版．合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社， 1996 12. 胡壽松主編．自動(dòng)控制 原理．第三版．北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 1995 13. 肖田元等 .系統(tǒng)仿真導(dǎo)論 .北京：清華大學(xué)出版社， 20xx 14. 蔡自興．智能控制．北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 1998 15. 熊光楞．控制系統(tǒng)數(shù)字仿真．北京：清華大學(xué)出版社， 1988 16. 李清泉．智能控制系統(tǒng)． Cw CIcIA’ 93． 1 993： 233． 238 17. 文武 . 循 環(huán)流化床鍋爐床溫動(dòng)態(tài)建模與仿真 . 廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 )， 20xx年第 1 期。 . 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 ， 20xx 年第 4 期 . ，倪明江，駱仲渙等 .循環(huán)流化床鍋爐理論、設(shè)計(jì)與運(yùn)行 .北京 :中國(guó)電 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 31 頁(yè) 共 47 頁(yè) 力出版社， 1997。 . 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) ， 20xx 年 第 1 期。 21. H． Inooka and T． Koitabashi． ”Experimental studies of manual optimization in control tasks”． IEEE Control System Magazine． V01． 10 No． 5． 1990： 2023 22. W． S． Kim， Eten dick， S． R． Ellis and L． W． Stark，． ’’A parison of position and rate control for manipulation with consideration of manipulator system dynamics”． IEEE J． Of robotics and automation． V01． 3． 1987： 426． 436 23. Post Comparison of Methods of Fuzzy Relational Identification, IEE PROCEEDING. 1991， 138(3) 。 24. Chi and Design of fuzzy Control System. Fuzzy Sets and ,(57):125－ 140。 25. H． Inooka and T． Koitabashi． ”Experimental studies of manual optomization in Control tasks”． IEEE Control Systerm Magzine． V01． 10 No． 5． 1990： 2023 ． S． Kim， ETendick， S． R． Ellis and L． W． Stark，． ’’A parision of position and rate control for telemanipulation with consideration of manipulator system dynsmics”． IEEE J． ofRobotics andAutomation． V01． 3． 1987： 426． 436 27. R． Ikeura， H． Inooka． ”Manual control approach to the tesehing ofa robot task”． In IEEE Trans． on System， Man and Cybemetics． V01． 24 No． 9， Sep． 1994： 1339— 1346 ． Arif,H． Inooka． ”Investigation of iterative learning control by human operator39?！? In IEEE corlference on System， Man and Cyberics． Oct． 1 997， accepred 致謝 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 32 頁(yè) 共 47 頁(yè) 大學(xué)四年轉(zhuǎn)眼即逝，畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束給大學(xué)四年的學(xué)習(xí)畫(huà)上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我的專業(yè)導(dǎo)師謝又成老師對(duì)我的幫助十分巨大，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從設(shè)計(jì)方案到仿真研究，他一遍又一遍的指出草稿中 的具體細(xì)節(jié)問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，諄諄教導(dǎo)，謝老師在專業(yè)領(lǐng)域能力令我敬仰，而他誨人不倦的工作作風(fēng)，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)風(fēng)格給我留下深刻印象，值得我一生學(xué)習(xí)。 在此，謹(jǐn)向謝又成老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。同時(shí)我還感謝生活和學(xué)習(xí)中對(duì)我關(guān)心和幫助的老師及同學(xué)們。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成意味著大學(xué)生活的結(jié)束，但也是新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。我不會(huì)辜負(fù)老師和父母對(duì)我的期望，定加倍努力，走向成功。 附件一 (開(kāi)題報(bào)告 ) 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 33 頁(yè) 共 47 頁(yè) 城南學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開(kāi)題報(bào)告 題目 ： 500t/h CFB 鍋爐 爐膛負(fù)壓仿人智能 控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課 題 類 別： 設(shè)計(jì) □ 論文 □ 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 熱自 0902 專業(yè)（全稱）： 熱工過(guò)程自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師： 謝 又 成 20xx 年 3 月 500t/h CFB 鍋爐爐膛負(fù)壓仿人智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 34 頁(yè) 共 47 頁(yè) 一、本課題設(shè)計(jì)（研究）的目的： 鍋爐爐膛負(fù)壓是反映燃燒工況穩(wěn)定與否的重要參數(shù)，是運(yùn)行中要控制和監(jiān)視的重要參數(shù)之一。 爐內(nèi)燃燒工況一旦發(fā)生變化，爐膛負(fù)壓隨即發(fā)生相應(yīng)變化。因此，監(jiān)視和