【正文】 數(shù)學(xué)模型的對象，是首選的控制系統(tǒng)。由此可見。如果水位過低，則由于汽包內(nèi)的水量較少，而負荷卻很大，水的汽化速度又快，因而汽包內(nèi)的水量變化速度很快，如不及時控制，就會使汽包內(nèi)的水全部汽化，導(dǎo)致鍋爐燒壞或爆炸；水位過高會影響汽包的汽水分離。因此，必須使空氣和燃料維持適當(dāng)?shù)谋壤?，使鍋爐燃燒過程工作在最佳工況下，保持爐膛煙氣出口處的過?？諝庀禂?shù)為最佳值，使鍋爐熱效率最高，避免環(huán)境污染，達到節(jié)能降耗的目的。5．保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟性鍋爐的熱效率主要取決于空燃比。因此，需要維持爐膛壓力在一定的范田之內(nèi)。如果爐膛負壓太小，爐膛容易向外噴火，既影響環(huán)境衛(wèi)生，又可能危及設(shè)備與操作人員的安全。3．維持爐膛負壓爐膛負壓的變化，反映了引風(fēng)量與送風(fēng)量的不相適應(yīng)。壓力過高，會加速金屬的蠕變，導(dǎo)致鍋爐受損；壓力過低，就不可能提供給負荷設(shè)備符合質(zhì)量的蒸汽。2．維持蒸汽壓力蒸汽壓力是衡量鍋爐的蒸汽生產(chǎn)量與負荷設(shè)備的蒸汽消耗量是否平衡的重要指標(biāo)，是蒸汽的重要工藝參數(shù)。液位過高會影響汽水分離，產(chǎn)生汽帶水現(xiàn)象；液位過低會影響汽水循環(huán)，使金屬局部過熱而爆管，導(dǎo)致重力事故。所以，要把壓力、水位、溫度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。所以，在鍋爐運行中必須保持過熱汽溫的穩(wěn)定性。正常運行時的鍋爐燃燒系統(tǒng)必須使出口的過熱蒸汽溫度維持在一定范圍內(nèi)，該參數(shù)的控制質(zhì)量直接影響著機組運行的安全性和經(jīng)濟性。其中壓力、水位、溫度是鍋爐運行質(zhì)量的重要指標(biāo)，水位過高會影響汽水分離，產(chǎn)生汽帶水現(xiàn)象；水位過低會影響汽水循環(huán)，使金屬局部過熱而爆管，導(dǎo)致重大事故。只有在充分保證鍋爐安全生產(chǎn)、保護環(huán)境和運行可靠的前提下，通過科學(xué)管理、技術(shù)改造、提高操作及運行水平，使鍋爐實現(xiàn)熱效率高的狀態(tài)。鍋爐安全經(jīng)濟運行是保障國家財產(chǎn)及人民生命安全，促進國民經(jīng)濟發(fā)展，合理使用和節(jié)約能源的重要保證。 simulation內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）目 錄摘要 IAbstract II目 錄 III第一章 引 言 1 課題背景與意義 1 鍋爐控制的研究現(xiàn)狀 2 控制方法的分類 3 本文的主要研究內(nèi)容 4第二章 鍋爐汽包液位系統(tǒng)特性與控制方法分析 6 汽包水位的動態(tài)特性 7 汽包水位在給水流量作用下的動態(tài)特性 8 汽包水位在蒸汽流量作用下的動態(tài)特性 9 鍋爐汽包水位控制 10 單沖量控制系統(tǒng) 10 雙沖量控制系統(tǒng) 11 三沖量控制系統(tǒng) 12第三章 控制理論分析 14 PID控制理論 14 PID控制器簡述 14 PID控制器的結(jié)構(gòu) 15 PID控制的優(yōu)缺點 17 模糊控制理論 17 模糊控制的基本思想 18 模糊控制系統(tǒng)的組成 19 模糊控制器的工作原理 20 模糊論域、量化因子和比例因子的選擇 22 模糊控制器的優(yōu)缺點 23 模糊PID控制 24 模糊PID控制器的基本結(jié)構(gòu) 25 模糊PID控制器的設(shè)計步驟 26第四章 鍋爐汽包液位PID控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真研究 27 27 關(guān)于MATLAB 27 關(guān)于SIMUL1NK 27 仿真實現(xiàn) 28 28 汽包液位的PID控制系統(tǒng)的建立 28 PID參數(shù)的整定 30第五章 模糊PID控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真研究 34 模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計及仿真研究 34 模糊控制器的設(shè)計 34 模糊控制器仿真 37 鍋爐汽包液位模糊PID控制 41 模糊PID控制器設(shè)計 41 仿真實現(xiàn) 42 幾種控制效果比較分析 43第六章 結(jié)束語 44參考文獻 45致謝 47第一章 引 言 課題背景與意義鍋爐是我國工業(yè)生產(chǎn)和生活上應(yīng)用面最廣、數(shù)量最多的熱力設(shè)備，是化工、煉油、發(fā)電、造紙和制糖等工業(yè)生產(chǎn)過程必不可少的重要動力設(shè)備。 fuzzy control。關(guān)鍵詞：汽包液位；PID控制；模糊控制；FUZZYPID控制；仿真The simulation study of boiler drum level Control based on MATLAB AbstractThe boiler is absolutely necessary significant power plant of industry productions process such as the chemical industry，heat edible oil，generation of electrical energy，papermaking and refines sugar and so on .As a result，it is indispensable systematically to analyze research to the automatic control in the boiler installation.The boiler is the Power Plant that the whole factory, Segment that the boiler water level control system is the most significant in the boiler. To boiler production operation, if unreasonable will often cause the accident. The majority of these accidents are boiler water monitor causing improper, obviously the importance of boiler drum water level control in the Boiler device control system. The traditional control mode of the drum water level mostly uses PID．The fuzzy control does not need precise mathematical model of the controlled object，it only needs the experience of operator and the data of operating，it has good robustness and is fit to control the system with nonlinearity and time lag，but its static characteristic is dissatisfied，which limits its application．It is usual mode of threevariable drum water level in order to eliminate the static error that using FUZZYPID control，and the simulation with the action of setting value and noise．The result of simulation indicates that the effect of control improves paring with simple fuzzy control and traditional PID control，which can satisfy the control requirement of the drum water level．Keywords: drum level。而模糊控制不要求知道被控對象的精確數(shù)學(xué)模型，只需要操作人員的經(jīng)驗知識及操作數(shù)據(jù)，魯棒性強，適合用于非線性、滯后系統(tǒng)的控制，但其靜態(tài)性能不能令人滿意，限制了它的應(yīng)用。這些事故中的大部分是由于鍋爐水位控制不當(dāng)引起的，可見鍋爐汽包水位控制在鍋爐設(shè)備控制系統(tǒng)中的重要性。鍋爐水位控制系統(tǒng)是鍋爐生產(chǎn)控制系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)。因而，對鍋爐設(shè)備中的自動控制系統(tǒng)進行分析研究是必要的。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它基于MATLAB的鍋爐汽包液位控制仿真研究摘要鍋爐是化工、煉油、發(fā)電、造紙和制糖等工業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的重要動力設(shè)備。：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準規(guī)范。鍋爐往往成了不少工廠不可缺少的一部分。鍋爐是工廠生產(chǎn)過程中重要的動力設(shè)備。對鍋爐生產(chǎn)操作如果不合理往往會引起事故。傳統(tǒng)的鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)大都采用PID控制。為消除模糊控制的穩(wěn)態(tài)誤差，本文將FUZZYPID引入鍋爐汽包液位的控制系統(tǒng)中，并利用Simulink分別在設(shè)定值及干擾作用下對控制系統(tǒng)進行仿真，結(jié)果表明，較之單純的模糊控制和常規(guī)PID控制，這種控制效果較為理想，可滿足鍋爐的汽包液位控制要求。 PID control。 FUZZYPID control。尤其是在現(xiàn)代化的石油化工企業(yè)里，熱力站的設(shè)立可以使工藝生產(chǎn)過程中的物料和能量得到更加合理的充分利用，它不僅能為反應(yīng)器﹑蒸餾塔﹑換熱器以及其他設(shè)備提供熱源，而且還可以為生產(chǎn)過程中的風(fēng)機﹑壓縮機﹑泵類驅(qū)動提供動力來源。鍋爐是受火焰加熱且具有爆炸危險的特殊設(shè)備和壓力容器，其安全性尤為重要。鑒于鍋爐控制系統(tǒng)的研究對于提高系統(tǒng)的安全性，經(jīng)濟性，穩(wěn)定性具有深遠的意義，同時對實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化也有一定的促進作用。因此，必須對汽包水位進行自動調(diào)節(jié)，使水位嚴格控制在規(guī)定范圍內(nèi)。過熱蒸汽溫度過高，可能造成過熱器、蒸汽管道及汽輪機的高壓部分金屬損壞；過熱蒸汽溫度過低，降低汽輪機的效率，加劇對葉片的侵蝕。另外，壓力過大容易帶來危險。為了滿足負荷設(shè)備的要求，保證鍋爐本身運行的安全性和經(jīng)濟性，工業(yè)鍋爐主要有下列自動調(diào)節(jié)任務(wù):1．保持汽包液位汽包液位是工業(yè)鍋爐正常運行的主要指標(biāo)。因此，必須對汽包液位進行自動調(diào)節(jié)，把水位嚴格控制在規(guī)定范圍內(nèi)。蒸汽壓力過低或過高，對于金屬導(dǎo)管和負荷設(shè)備都是不利的。因此，控制蒸汽壓力是安全生產(chǎn)的需要，也是保證燃燒經(jīng)濟性的需要。通常要求爐膛負壓保持在2040Pa的范圍內(nèi)，這時燃燒狀況，鍋爐房工作條件，爐膛的維護及安全運行都最有利。負壓太大，爐膛吸入冷風(fēng)量增大，增加引風(fēng)機的電耗和煙氣帶走的熱量損失。4．維持過熱蒸汽溫度恒定為了保證汽輪機正常工作，必須保證過熱蒸汽溫度恒定，汽溫過高或過低都會影響汽輪機的安全運行，所以過熱蒸汽溫度是影響安全的重要參數(shù)，一般要求溫度變化保持在士5℃的范圍之內(nèi)。如果比值不當(dāng)，空氣不足，結(jié)果導(dǎo)致燃料的不完全燃燒，當(dāng)大部分燃料不能完全燃燒時，熱量損失直線上升；如果空氣過多，就會使大量的熱量損失在煙