一、工业锅炉汽包水位单冲量仿人智能控制的研究及应用（论文文献综述）
段蒙蒙[1]（2020）在《船用锅炉汽包水位内模滑模控制研究》文中认为大型油轮燃油辅锅炉是油船上的重要设备之一,锅炉的稳定运行是船舶安全航行的前提条件,确保汽包水位在允许的范围内波动对锅炉以及船舶的安全经济运行具有十分重要的意义。对于具有时滞、非线性、强耦合的锅炉汽包水位系统来说,传统PID控制方法由于对被控系统的精确模型依赖程度高,且控制器参数设定后不能改变,因而对时滞非线性系统的适应能力较差,不能够很好的满足控制要求,存在一定的局限性。本文首先根据大型油轮燃油辅锅炉的工作原理,通过一定的简化和假设,在质量守恒定律与能量守恒定律的基础上来分析锅炉汽包水位系统的动态特性,进而得到了汽包水位系统的数学模型,并着重分析了给水流量与蒸汽负荷对汽包水位系统的影响。针对水位系统具有的时滞与非线性特性,在分析传统PID控制策略的基础上,深入研究了内模控制原理,设计了汽包水位系统的内模控制方法;其次,在分析水位内模控制方法不足的基础上,研究了内模滑模控制策略,提出了基于全局非线性积分滑模面的锅炉汽包水位内模滑模控制方法,该方法综合了内模控制与滑模控制的优点,不仅补偿了系统的时滞,提高了系统的鲁棒性,而且改善了系统的暂态性能。针对汽包水位系统的非自平衡特性,设计了扰动抑制控制器来消除扰动后系统的稳态误差。在锅炉汽包水位系统的内模滑模控制策略中,滑模控制律的应用虽然使系统响应速度快,鲁棒性强,但会导致系统产生抖振。本文在分析滑模控制律抖振缺陷的基础上,提出了基于RBF神经网络的锅炉汽包水位内模滑模控制策略,通过采用RBF神经网络来辨识系统参数的不确定性与外界扰动来减小系统的抖振。针对RBF神经网络传统学习算法的不足,本文采用递阶基因结构对神经网络的结构和参数进行混合编码,提出了混合递阶差分进化算法来优化RBF神经网络,并将优化后的网络应用到锅炉汽包水位系统的内模滑模控制策略中,仿真结果表明,所设计的控制策略不仅削弱了系统的抖振,而且使系统具有响应速度快、抗干扰能力强、鲁棒性强等优点。
陈娟[2]（2019）在《基于模糊PID控制的锅炉汽包水位系统研究》文中研究指明锅炉作为工业生产过程中重要的热能供应设备,它的自动化程度决定了过热蒸汽的品质,生产过程的安全,操作人员的劳动强度和人身安全,而汽包水位就是其中提取的一个重要的被控参数。传统的汽包水位采用PID控制,但由于汽包水位具有非线性、时延等特点,对于参数不变的PID控制系统来说,控制效果不是很理想。本文利用模糊数学理论知识,针对锅炉汽包在控制过程中“虚假水位”现象明显,参数多变等特点,提出了把三冲量串级控制系统中的主控制器用二输入三输出模糊控制器代替,以求达到较好的节能效果和满意的蒸汽品质指标。利用专家知识和现场操作人员的经验,得到模糊规则,利用高斯隶属度函数建立两个输入E和Ec的隶属度函数,用重心法将模糊量精确化去控制执行机构动作。本文首先介绍了锅炉汽包的组成、工作原理,影响汽包水位控制的各个因素,通过机理建模法,得到锅炉汽包水位控制对象的数学模型。在MATLAB仿真软件中,利用SIMULINK工具箱构建模型,分别构建传统PID控制系统的模型和改进后的控制系统模型,再分别在不同时间下加入不同的干扰量,得出它的仿真曲线。通过对比,分析得出,模糊控制系统具有较好的控制效果,证实了模糊控制系统具有良好的适应能力,能适应多变的参数控制,抗干扰性强,系统震荡小,用数据说明了该控制系统的可行性和优越性。
白鑫[3]（2019）在《锅炉控制的智能优化算法研究》文中研究指明锅炉是重要的能源消耗和转换设备,广泛应用于机械、电力、化工、食品、造纸等行业,同时在工业生产领域和居民供暖生活中也发挥着至关重要的作用。随着科学技术的发展,锅炉的设备越来越复杂,对锅炉燃烧过程中的锅炉温度进行有效且安全地控制尤为重要,即将锅炉汽包水位控制在合适的范围。锅炉具有惯性大、延迟大、不稳定的非线性等特点,难以确定其精确的数学模型。目前在实际中应用的传统PID控制方式参数精度不高,整定不良,不能控制汽包压力,无法满足高精度控制要求,解决这些问题需要采用比PID更优良的控制技术。本文以燃气锅炉的燃烧控制系统作为研究对象,首先介绍了锅炉汽包水位的系统特性,包括锅炉中的水循环动态分析和汽包水位的动态分析,水量变化对汽包水位的影响;其次介绍锅炉汽包水位的三种常用控制方案:单冲量、双冲量和三冲量,从中选择三冲量控制方案,并对单级三冲量和串级三冲量进行仿真对比分析。接着介绍模糊PID控制理论,之后在串级三冲量基础上加入模糊控制器,进行仿真分析控制性能。针对传统PID控制系统的不足,提出改进传统控制的思路方法,即在常规PID基础上采用智能轨迹引领方法得出了ITGC控制方法,能有效提高控制品质;最后在模糊控制基础上引入ITGC,综合二者的优势进行设计研究。最后运用MATLAB/SIMULINK软件进行模型搭建仿真并对仿真波形进行分析。经过波形对比可以发现:智能模糊ITGC控制器的控制性能优于ITGC控制器和传统PID控制器,能够更好地控制锅炉的汽包水位,并且可以有效减少工作人员的工作量。结果证明智能模糊ITGC控制器更适合应用于燃气锅炉燃烧系统中。
汪源[4]（2019）在《循环流化床锅炉汽包水位控制系统设计与研究》文中指出现如今,在科技迅速发展的时代背景下,人们对过程控制领域的研究也正以蒸蒸日上的态势进行着。循环流化床锅炉作为一个复杂的控制系统,要完成对它的控制任务,这也属于一种典型的过程控制范畴。锅炉控制中包含着诸多互相影响的参数,本文主要以给水子系统中的汽包水位作为控制目标,展开本次课题的各项论述。而汽包水位在要求控制范围内的波动大小,直接关联着锅炉其他各子系统能否安全运行,以及所需蒸汽品质是否理想。课题以玉龙铜矿厂区改造工程中的一台型号为DHX25-1.25-AII循环流化床（额定蒸发量为25t/h,额定压力为1.25Mpa）作为分析对象。其中主要从锅炉汽包水位的控制方案及控制算法进行深入研究,最终确定从以下三个方面开展工作:（1）针对给水系统的工作流程进行分析,尤其在汽包水位的内外扰动因素和动态特性方面,从数理两个角度进行说明。并结合单冲量和双冲量控制方案的利弊,通过引入蒸汽流量作为前馈信号,以给水流量作为内部扰动信号构成副调节回路,最终确定三冲量串级控制方案。其目的是能够合理消除“虚假水位”带来的不利影响。（2）由于PID控制具有精度高的优点,但在整个调节过程中进行人为整定参数时效率较低。本人通过结合不需要具体数学模型的模糊控制理论的特点,设计出相应的汽包水位控制系统,主要以模糊自适应PID为主调节器,并且副调节器由PI控制构成;之后通过MATLAB建立相应数学模型,并在其SIMULINK的仿真模块下进行仿真。最后与常规串级PID控制的仿真结果比对,验证了汽包水位无论是在锅炉工作负荷变小或变大时,都能保持在合理范围内。（3）经过与客户的沟通,进行PLC硬件模块的具体选型,控制柜内安装和空间排布,以及现场一、二次仪表相互搭配的工作。通过搭建冗余控制系统来保证现场锅炉的运行质量,从而完成本次控制系统具体的硬件设计。通过PLC相对应的下位组态软件STEP7,编写与水位控制相关的梯形图程序并实现智能控制算法。通过上位组态软件WinCC,进行监控和操作界面的制作,并实现上位机与PLC之间的通讯连接,完成对现场数据的实时采集。调试后进行现场水位控制系统测试,最终得到客户顺利验收。
王强[5]（2018）在《硫酸厂余热锅炉DCS控制系统改造与应用》文中研究表明随着国家对于企业外排烟气环保标准的不断提高,为了解决钼产业链中焙烧钼精矿所产生的低浓度冶炼烟气的达标排放问题,金钼股份硫酸厂于2007年新建了一套配气制酸生产线,同时配套建设一套装机容量为6MW的汽轮发电机组通过硫酸生产线余热回收发电。整个生产过程控制大部分通过DCS控制系统进行监控,系统自动化程度相对较高,但是由于余热锅炉DCS控制系统控制方案存在不足致使生产线正式投产后多次出现锅炉泄漏等重大设备事故,而绝大多数事故均与余热锅炉操作控制有关。不仅严重影响了公司整个钼产业链正常运转,还造成了重大经济损失和环保风险。本课题通过对硫酸厂因余热锅炉操作控制问题导致的事故进行剖析查找出事故原因主要是锅炉汽包液位控制不当造成的,而汽包液位难于稳定有效调节的直接原因就是汽包的“虚假水位”。有鉴于此,为了有效抑制“虚假水位”实现汽包液位稳定可靠调节控制,杜绝与锅炉操作控制相关的重大设备事故再次发生,对硫酸厂余热锅炉特性进行了深入研究分析并开展运行控制参数分析计算,进而基于生产系统现状需求和锅炉现有DCS控制系统平台通过大量理论分析与推导,制定出了合理可行的串级三冲量锅炉给水自调改造解决方案并在经过Simulink仿真软件包仿真验证后予以现场实施。新制定的锅炉汽包液位自调控制改造方案修正了原设计及施工过程中关于锅炉汽包液位DCS自调控制系统存在的不足,使得“虚假水位”得到了有效抑制,汽包液位成功实现了在工艺指标允许范围内长周期稳定可靠的自动调节控制。彻底消除频繁导致锅炉及配套汽轮发电机组事故的问题隐患,大大提升了锅炉DCS监控系统的自控水平和可靠性。不仅使得汽包液位自调控制稳定可靠,降低锅炉岗位操作人员工作强度,提高工作效率,还确保了锅炉的安全、稳定、高效经济运行。
刘倩[6]（2018）在《汽包水位控制研究及在SMPT-1000装置上的实现》文中指出在工业生产中,锅炉作为被广泛使用的设备之一,由于它特殊的高温高压工作状态,当炉内汽包水位过高或过低时,容易造成安全事故,因此使汽包水位稳定在正常水平范围内是保证锅炉平稳运行的前提条件。汽包水位对象具有时滞、非线性和大扰动等特性,并且存在虚假水位现象。对于汽包水位的传统PID控制方式有单冲量PID、双冲量PID和三冲量PID三种,通过MATLAB/Simulink平台对这三种PID控制方式进行仿真研究,结果表明在出现虚假水位时,传统PID控制容易对给水调节阀产生误动作,致使汽包水位激烈地上下波动,控制效果不理想。除此之外,由于汽包水位的复杂特性,获取其精确的数学模型存在难度,且在建立模型后可能出现未建模动态问题。因此,本文通过研究无模型自适应控制算法（Model-free Adaptive Control,MFAC）,并对无模型自适应控制算法进行稳定性分析,设计出无模型自适应PID控制方案（MFAC-PID）应用于汽包水位中。通过Simulink平台开发MFAC控制器进行汽包水位MFAC-PID控制系统仿真研究,对比PID控制效果,结果表明,不依赖数学模型,只需要被控系统输入输出数据的无模型自适应控制算法可以有效地减小调节阀的误动作,使蒸汽扰动带来的水位波动变小。进一步地改善汽包水位无模型控制系统的控制性能,本文提出一种带扰动观测器的无模型自适应控制算法（Disturbance Observer Model-free Adapative Control,DOMFAC）,应用于汽包水位中。该控制方案（DOMFAC-PID）对汽包水位的各种扰动有更好地抑制和补偿能力。通过Simulink仿真研究,结果表明汽包水位DOMFAC-PID控制系统稳定,调节时间短,能很好地克服虚假水位时蒸汽扰动对系统的影响,控制效果理想。为了验证无模型自适应控制算法的可行性和实际控制效果,本文以SMPT-1000装置上的锅炉汽包为控制对象,以SIMATIC PCS7为控制器,通过对其进行硬件组态、软件组态以及网络组态,并采用CFC和SCL语言编写控制算法程序,搭建并运行汽包水位三冲量PID和MFAC-PID控制系统,实验结果表明,无模型自适应控制算法具有较好的鲁棒性,在抑制干扰方面明显优于传统PID控制。
寇恒[7]（2016）在《基于PLC的蒸汽锅炉汽包水位自动控制系统的研究》文中研究说明蒸汽锅炉的控制主要是对锅炉汽包水位进行控制,对于蒸汽锅炉汽包水位的控制主要有:单回路控制方式、双冲量控制方式、三冲量控制方式三种。本位主要基于PLC对蒸汽锅炉的控制,对锅炉的汽包水位控制的基本原理进行分析。并分析这三种控制方式的优缺点进行得出最后结论。
杨行易[8]（2016）在《油田热电厂多冲量锅炉给水控制系统》文中进行了进一步梳理电力是人类社会中重要的能源之一,生活、工业、农业中都离不开电。在现在的发电厂中火力发电所占比例超过75%,而在电厂的发电生产中锅炉会是全厂最重要的发电生产设备,发电生产设备的作用是生产出对电厂发电有需要的标准蒸汽,将会使蒸汽量达到负荷的要求。所以说,在电厂整个生产中每一个主要的表达参数严格控制标准。锅炉中的水蒸气水位控制的整体系统一定是是锅炉在生产过程中特别重要的环节。发电厂中的锅炉不仅是发电所必需的设备,也是存在一定的特殊性质。如果再生产操作中,锅炉操作不得当,管理方式不规范,生产方法处理不得当,这将会是事故多发的源头。电厂发电因锅炉引发的事故,其中大部分是因为在发电中锅炉的水位控制不正确,方法不得当引起的,综上所述,锅炉汽包水位控制是发电厂的设备中锅炉控制整体系统中是非常重要的。然而,在发电中对水位的控制不恰当,一般情况下是在蒸汽负荷对气包产生影响后,出现一定的不确定的虚假水位,导致控制器动作的反向运转。时代在发展,在进步,进步的同时生产生活中对于自动控制相应的一系列技术在各种大型工程,比如说发电,或者在科学的随着时代的发展肩负着特别重要的作用,依靠火力发电的一系列生产的过程中,采用了自动控制等方面的技术。而在发电工厂的一系列生产中采用的热工方面的自动控制等生产系统,这种生产系统是在电能需求量逐渐增大的今天、电厂发展对单机整体容量逐渐增大和整体的自动方面控制的各种技术在今天的发电厂中应用的深层次,深接触,从而在电厂的生产中担负着重要的角色。有效保持锅炉的水位在所规定的相应范围内浮动变化,相应的浮动值是汽机的整体运行和锅炉的安全运行的必要条件。如果锅炉内汽包的水位显示特别高,这将会使汽包内的汽水有效分离等装置不能正常工作,严重影响锅炉内运行中的出口蒸汽含水量百分比和含盐量指标是否过多,如果含水量过大含盐量过多将会使过热器中的受热面产生结垢的效果,更严重的导致系统内部的破坏,严重影响机组正常运行的各种经济性能产生的一系列指标。如果发电现场内汽包内水位特别低,这将会造成锅炉内循环整体工程产生严重的破坏,其危害是导致水冷壁中因为供水不足而被严重烧毁。当锅炉内的一系列参数的变高和内部容量的逐渐变大,整个系统对给水控制造成更为高标准的要求。当锅炉的内部容量逐渐增大,锅炉中负荷的变化使水位中造成了大部分的影响。除此之外,锅炉内部工作的压力变高,将会使给水的调节阀和给水的各种管道系统变得特别复杂,从而造成调节阀内部的流量特性将不会满足整体控制的系统所要求的数值。因此,在汽包锅炉的发展方向由原来的小容量,低参数,转变为现在的大容量、高参数,整套给水系统将必须采用自动控制系统,才有自动控制系统才可以有效达到各种控制的精准性,从而使锅炉可以安全可靠的运行,不仅如此,运用这种方式还可以有效减轻运行中工作人员的工作所产生的强度,降低人为因素的种种影响。但是如果既要经济和实用,在火力发电厂中将会采用8051单片机,使用它来控制汽包锅炉水位。
雷婷[9]（2014）在《汽包锅炉水位智能控制系统》文中进行了进一步梳理按照锅炉的用途,将锅炉工质出口压力在3.9MPa以上的锅炉规划为电厂锅炉范畴。锅炉作为火电厂能量转换的首要环节,将燃料的化学能转化为蒸汽的热能,为发电提供高温高压蒸汽。对火力发电厂来说,锅炉汽包满、缺水事故是长期困扰其安全的重大恶性事故之一,主要由于锅炉汽包水位的测量技术尚有一些不完善。因此,保持锅炉汽包水位处于正常范围内波动是锅炉运行的一项重要安全性指标,必须提高其控制性能。锅炉汽包水位是确保安全生产和提高优质蒸汽的重要变量。本文以宁夏某火电厂300MW机组汽包锅炉为例,通过MATLAB仿真软件详细分析了汽包锅炉水位控制系统及其水位动态特性并给出汽包锅炉水位的控制方案,联系工作现场组态软件图像及数据对该水位控制方案进行改进。影响汽包水位主要由主蒸汽流量及给水流量两因素,因此首先分析分别在两种不同因素影响下汽包水位的动态特性。其次通过分析比较汽包锅炉给水系统方案,即单冲量、双冲量、三冲量中选择最优控制方案。最后,结合现场对该控制系统硬件系统即分布式控制系统（Distributed Control System简称DCS）工作方式进行分析说明,可更完善了解该控制系统。
王锦荣[10]（2013）在《汽包水位控制算法研究及其改进》文中研究说明现代工业生产中,锅炉产生出来的高压水蒸气是非常重要的动力源和热力源,因为经济的迅速增长,工业生产过程中对锅炉的要求也越来越高,锅炉向着高效率、高稳定、高容量的方向发展。所以对锅炉的控制就变得及其重要,而汽包液位的控制是锅炉控制中主要的参数之一。在研究传统PID控制器设计的基础上,引入智能控制策略,将不同的控制算法适当的结合起来,发挥其整体优势,就能达到单一控制器无法达到的控制效果。可编程逻辑控制器具有可靠性高、抗扰动好、操作简单等优点,并且其运算速率也得到了很大的提高,所以使得复杂的控制算法比如模糊控制的运用变成了可能。本文以汽包水位为研究对象,先从理论上分析了汽包水位动态特性,以呼和浩特市青山电器厂的锅炉为对象,建立数学模型,进行汽包水位控制器设计。在Matlab上进行仿真,并加入智能算法,以AB公司的CompactLogix1769-L32E系列PLC作为控制器,实现常规汽包水位控制。并通过OPC实现Matlab与PLC控制器的通信,从而在试验中加入模糊控制。增加了控制系统的抗扰动和鲁棒性。
二、工业锅炉汽包水位单冲量仿人智能控制的研究及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、工业锅炉汽包水位单冲量仿人智能控制的研究及应用（论文提纲范文）
（1）船用锅炉汽包水位内模滑模控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 锅炉汽包水位系统控制发展现状 |
| 1.2.2 内模控制的发展现状 |
| 1.2.3 滑模控制的发展现状 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 2 锅炉汽包水位系统数学模型的建立 |
| 2.1 锅炉本体的结构 |
| 2.2 汽包水位系统的数学模型 |
| 2.2.1 汽包内的质量守恒方程式 |
| 2.2.2 汽包内的能量平衡方程式 |
| 2.2.3 给水扰动下的汽包水位特性 |
| 2.2.4 蒸汽扰动下的汽包水位特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 锅炉汽包水位内模控制研究 |
| 3.1 内模控制基本原理 |
| 3.1.1 内模控制器的结构 |
| 3.1.2 内模控制的主要性质 |
| 3.1.3 内模控制器的设计 |
| 3.2 锅炉汽包水位内模控制研究 |
| 3.2.1 汽包水位传统控制方法 |
| 3.2.2 汽包水位内模控制器设计及仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 锅炉汽包水位内模滑模控制研究 |
| 4.1 滑模控制理论 |
| 4.1.1 滑模控制原理 |
| 4.1.2 滑模控制的不变性 |
| 4.1.3 滑动模态的存在与到达条件 |
| 4.1.4 滑模控制器的设计 |
| 4.1.5 滑模控制器的缺点 |
| 4.1.6 全局非线性积分滑模面的设计 |
| 4.2 锅炉汽包水位内模滑模控制策略设计 |
| 4.2.1 汽包水位内模滑模控制原理 |
| 4.2.2 汽包水位滑模控制律的设计 |
| 4.2.3 汽包水位扰动控制器的设计 |
| 4.2.4 汽包水位控制系统的仿真分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于递阶差分优化RBF网络的汽包水位内模滑模控制研究 |
| 5.1 神经网络理论 |
| 5.1.1 神经网络概述 |
| 5.1.2 神经网络的模型 |
| 5.1.3 神经网络的学习方法 |
| 5.1.4 基于神经网络的系统辨识 |
| 5.2 RBF神经网络概述 |
| 5.2.1 RBF神经网络模型 |
| 5.2.2 RBF神经网络的学习算法 |
| 5.3 递阶差分进化算法 |
| 5.3.1 差分进化算法概述 |
| 5.3.2 混合递阶差分进化算法优化的RBF神经网络 |
| 5.4 基于优化RBF网络的汽包水位内模滑模控制策略 |
| 5.4.1 基于RBF网络的汽包水位内模滑模控制器设计 |
| 5.4.2 基于RBF网络滑模切换控制项的离线学习 |
| 5.4.3 基于RBF网络滑模切换控制项的在线学习 |
| 5.4.4 仿真研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 混合递阶差分进化算法的优化过程代码 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（2）基于模糊PID控制的锅炉汽包水位系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 课题研究的背景及现状 |
| 1.3 本课题主要任务 |
| 2 锅炉汽包水位的系统特性简述 |
| 2.1 锅炉汽包水位系统简介 |
| 2.2 锅炉汽包水位动态特性 |
| 2.2.1 给水扰动对汽包水位的影响 |
| 2.2.2 蒸汽扰动对汽包水位的影响 |
| 2.2.3 燃料量的变化对汽包水位的影响 |
| 2.3 汽包水位的控制方案简介 |
| 2.3.1 单冲量汽包水位控制系统 |
| 2.3.2 双冲量汽包水位控制系统 |
| 2.3.3 三冲量汽包水位控制系统 |
| 2.3.4 三种常用控制方式比较 |
| 2.3.5 汽包水位的数学模型 |
| 3 锅炉汽包水位的控制算法概述 |
| 3.1 PID控制算法研究 |
| 3.2 模糊控制理论简介 |
| 3.2.1 基本思想 |
| 3.2.2 基本组成 |
| 3.2.3 模糊控制器的具体实现 |
| 3.2.4 模糊控制技术的优点 |
| 4 汽包水位控制的系统研究 |
| 4.1 控制系统的研究对象 |
| 4.2 汽包水位控制的系统 |
| 4.2.1 比例系数的校正 |
| 4.2.2 积分系数的校正 |
| 4.2.3 微分系数的校正 |
| 4.3 MATLAB仿真分析 |
| 4.3.1 各参数的确定 |
| 4.3.2 模型建立 |
| 4.3.3 仿真结果分析 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）锅炉控制的智能优化算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题发展背景和研究意义 |
| 1.2 锅炉控制技术发展现状 |
| 1.2.1 国内外发展现状 |
| 1.2.2 锅炉汽包水位控制技术的发展趋势 |
| 1.2.3 智能控制理论的发展 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 锅炉汽包水位的系统特性 |
| 2.1 锅炉中水循环系统分析 |
| 2.2 汽包水位的动态特性分析 |
| 2.2.1 进水量变化时对汽包水位的影响 |
| 2.2.2 蒸汽量变化时对汽包水位的影响 |
| 2.3 锅炉汽包水位的控制方案 |
| 2.3.1 单冲量控制系统 |
| 2.3.2 双冲量控制系统 |
| 2.3.3 三冲量控制系统 |
| 2.4 串级PID控制 |
| 2.4.1 串级PID的控制原理 |
| 2.4.2 串级PID控制中参数整定的方法和步骤 |
| 2.5 仿真对比实验 |
| 2.5.1 单级三冲量控制 |
| 2.5.2 串级三冲量控制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 改进模糊PID算法控制系统 |
| 3.1 模糊控制理论 |
| 3.2 模糊控制的基本原理 |
| 3.3 模糊控制器的设计步骤 |
| 3.4 模糊PID控制器的设计 |
| 3.5 仿真对比实验 |
| 3.5.1 模糊PID控制系统 |
| 3.5.2 模糊PID控制系统与串级三冲量控制系统对比仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 ITGC算法及原理 |
| 4.1 传统PID的不足及改进思路 |
| 4.2 ITGC算法 |
| 4.2.1 ITGC的原理 |
| 4.2.2 实现ITGC算法的具体方法 |
| 4.2.3 方程及参数 |
| 4.3 仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 燃气锅炉燃烧控制系统的仿真分析 |
| 5.1 模糊ITGC控制方法 |
| 5.2 模糊ITGC控制器的设计 |
| 5.3 模糊ITGC控制器 |
| 5.4 燃气锅炉燃烧控制系统的MATLAB仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）循环流化床锅炉汽包水位控制系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 课题相关内容的研究现状综述 |
| 1.2.1 锅炉控制技术的研究现状 |
| 1.2.2 锅炉汽包水位控制的研究现状 |
| 1.3 本课题来源 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 循环流化床锅炉汽包水位控制方案选择 |
| 2.1 锅炉给水系统运行的工艺流程 |
| 2.2 影响汽包水位的动态方程 |
| 2.2.1 物质平衡方程式 |
| 2.2.2 能量平衡方程式 |
| 2.3 锅炉汽包水位的动态特性分析 |
| 2.3.1 蒸汽流量对水位的影响 |
| 2.3.2 给水流量对水位的影响 |
| 2.4 锅炉汽包水位控制方案比对 |
| 2.4.1 单冲量水位调节方案 |
| 2.4.2 双冲量水位调节方案 |
| 2.4.3 三冲量水位调节方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 汽包水位控制系统设计与仿真研究 |
| 3.1 汽包水位模糊自适应PID控制系统 |
| 3.1.1 汽包水位模糊自适应PID控制的提出 |
| 3.1.2 PID控制原理 |
| 3.1.3 PID调节器的参数整定方法 |
| 3.1.4 模糊控制系统 |
| 3.1.5 汽包水位模糊自适应PID控制器的设计 |
| 3.2 汽包水位控制系统的仿真研究 |
| 3.2.1 汽包水位控制系统仿真 |
| 3.2.2 仿真结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 控制系统的硬件设计 |
| 4.1 控制系统冗余站的设计 |
| 4.1.1 选择冗余的意义 |
| 4.1.2 控制系统冗余的实现 |
| 4.2 PLC具体模块选型及依据 |
| 4.2.1 CPU的选型及依据 |
| 4.2.2 主要硬件模块选型及依据 |
| 4.3 PLC模块及其他硬件在控制柜内的设计 |
| 4.4 现场变送器及执行器的选型 |
| 4.4.1 水位变送器选型 |
| 4.4.2 流量变送器选型 |
| 4.4.3 电机选型及阀的开闭形式选择 |
| 4.4.4 接触器选型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 控制系统的软件设计 |
| 5.1 控制系统下位设计及程序编写 |
| 5.2 控制算法的实现 |
| 5.3 控制系统通讯实现及上位设计 |
| 5.3.1 选择WinCC组态的原因及结构 |
| 5.3.2 上位与下位机的通讯实现 |
| 5.3.3 上位监控系统设计 |
| 5.3.4 数据库建立及曲线显示的实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 变频柜及三相异步电机控制原理接线图 |
（5）硫酸厂余热锅炉DCS控制系统改造与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 硫酸厂生产线概述 |
| 1.1.1 工艺流程简述 |
| 1.1.2 余热锅炉简述 |
| 1.1.3 DCS控制系统简述 |
| 1.1.4 锅炉DCS控制系统简述 |
| 1.2 因锅炉操作控制导致的事故概述 |
| 1.2.1 主要事故简述 |
| 1.2.2 事故原因剖析 |
| 1.3 课题研究主要内容及设想 |
| 1.3.1 主要研究内容及目的 |
| 1.3.2 课题研究开展设想 |
| 1.4 课题研究及应用意义 |
| 2 余热锅炉特性分析 |
| 2.1 余热锅炉运行工况特性 |
| 2.2 余热锅炉汽包水位动态特性 |
| 2.2.1 给水流量变化时汽包液位的变化特性 |
| 2.2.2 蒸汽流量变化时汽包液位的变化特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 锅炉汽包液位控制系统改造方案 |
| 3.1 锅炉汽包液位常用控制方案简述 |
| 3.1.1 单冲量调节控制系统 |
| 3.1.2 双冲量调节控制系统 |
| 3.1.3 三冲量调节控制系统 |
| 3.2 锅炉汽包串级三冲量给水控制系统 |
| 3.2.1 锅炉给水控制系统简述 |
| 3.2.2 串级三冲量给水控制系统的工作原理 |
| 3.2.3 余热锅炉汽包液位控制系统整定参数推导 |
| 3.2.4 汽包液位串级三冲量给水自调控制改造方案 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 锅炉汽包液位控制系统实施方案设计及MATLAB仿真 |
| 4.1 MATLAB概述 |
| 4.2 PID控制算法研究 |
| 4.3 汽包液位自调控制系统内部各给定参数值 |
| 4.3.1 余热锅炉给定参数值 |
| 4.3.2 余热锅炉给水泵给定参数值 |
| 4.3.3 余热锅炉给水自调现场测量采样仪表选择 |
| 4.4 汽包液位自调控制系统设计依据 |
| 4.4.1 给水调节对象的动态特性 |
| 4.4.2 串级三冲量控制系统方案论证结果 |
| 4.5 锅炉给水DCS控制改造实施方案设计 |
| 4.5.1 串级三冲量控制改造方案系统框图 |
| 4.5.2 改造方案现场仪表量程选择及静态增益的计算 |
| 4.5.3 整定PID调节器 |
| 4.5.4 锅炉串级三冲量控制改造方案系统的仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 锅炉汽包液位DCS控制系统改造 |
| 5.1 硫酸厂现有DCS控制系统平台简述 |
| 5.1.1 HOLLIASMACS-FM系统配置 |
| 5.1.2 HOLLIASMACS-FM系统网络结构 |
| 5.1.3 HOLLIASMACS-FM系统主要性能指标 |
| 5.2 锅炉汽包两侧液位测量信号后台显示偏差问题解决 |
| 5.3 锅炉汽包液位串级三冲量控制系统 |
| 5.3.1 和利时DCS中PID理论概述 |
| 5.3.2 整定方法及参数设定 |
| 5.3.3 控制系统给水量回路程序 |
| 5.3.4 锅炉汽包液位串级三冲量整体控制系统 |
| 5.4 锅炉汽包液位DCS控制的其他措施 |
| 5.4.1 增加汽包液位监控声光报警 |
| 5.4.2 完善汽包液位自调功能和增加锅炉高液位自动放水功能 |
| 5.4.3 汽包液位跳停系统保护电气联锁 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）汽包水位控制研究及在SMPT-1000装置上的实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 汽包水位控制研究现状 |
| 1.3 无模型自适应控制研究现状 |
| 1.3.1 国内发展现状 |
| 1.3.2 国外发展现状 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第2章 基于PID算法的汽包水位控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 汽包水位系统组成 |
| 2.3 影响汽包水位的因素 |
| 2.3.1 给水流量对汽包水位的影响 |
| 2.3.2 蒸汽流量对汽包水位的影响 |
| 2.3.3 “虚假水位”现象 |
| 2.4 汽包水位PID控制系统仿真研究 |
| 2.4.1 单冲量PID控制 |
| 2.4.2 双冲量PID控制 |
| 2.4.3 三冲量PID控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于无模型自适应算法的汽包水位控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非线性系统的线性化 |
| 3.3 无模型自适应控制算法 |
| 3.3.1 控制律算法 |
| 3.3.2 伪偏导数估计算法 |
| 3.3.3 辨识与控制 |
| 3.4 无模型自适应控制器的稳定性分析 |
| 3.5 汽包水位无模型自适应PID控制系统仿真研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于改进无模型自适应算法的汽包水位控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 带扰动观测器的无模型自适应控制算法 |
| 4.2.1 扰动观测器的基本原理 |
| 4.2.2 扰动观测器Q滤波器的设计 |
| 4.2.3 MFAC控制器的设计 |
| 4.3 改进的汽包水位无模型自适应PID控制系统仿真研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 汽包水位控制在SMPT-1000装置上的实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SMPT-1000仿真平台简介 |
| 5.2.1 硬件设备组成 |
| 5.2.2 锅炉汽包供水工艺流程 |
| 5.3 SIMATICPCS7系统简介 |
| 5.3.1 SIMATICPCS7系统结构 |
| 5.3.2 SIMATICPCS7系统软件 |
| 5.4 汽包水位控制系统在PCS7系统的实现 |
| 5.4.1 硬件组态 |
| 5.4.2 控制算法实现 |
| 5.4.3 监控画面 |
| 5.5 汽包水位控制系统的投运 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）基于PLC的蒸汽锅炉汽包水位自动控制系统的研究（论文提纲范文）
| 二、蒸汽锅炉汽包水位调节对象的特性 |
| (一) 给水流量在汽包液位变化过程中的作用特征 |
| (二) 蒸汽流量的变动给汽包液位带来的动态变化特性 |
| 三、蒸汽锅炉汽包水位控制方式 |
| (一) 单回路控制方式 |
| (二) 双冲量控制方式 |
| (三) 三冲量控制方式 |
| 1. 对比单回路和双冲量控制方式, 其控制效果最好, 对系统要求的快速性、稳定性、准确性完成率较高。 |
（8）油田热电厂多冲量锅炉给水控制系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.3 8051单片机的介绍 |
| 1.4 80C51单片机的现状与发展趋势 |
| 1.5 论文内容安排 |
| 第二章 电厂发电流程概述 |
| 2.1 电厂发电生产概述 |
| 2.2 大庆油田热电厂简介 |
| 2.2.1 原料的选择与输送 |
| 2.2.2 热电厂发电流程介绍 |
| 2.3 汽包水位控制系统简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 汽包水位的调节系统 |
| 3.1 单冲量、双冲量设备运行内在原因分析 |
| 3.2 单冲量控制系统 |
| 3.3 双冲量控制系统 |
| 3.3.1 三冲量控制系统原理及分析 |
| 3.3.2 单级三冲量在锅炉汽包水位控制中效果 |
| 3.3.3 串级三冲量给水控制系统的分析和整定 |
| 3.4 硬件设计 |
| 3.4.1 MCS-51系统8051单片机 |
| 3.4.2 8051单片机的引脚分布 |
| 3.5 8051单片机汽包锅炉水位控制的结构原理 |
| 3.5.1 工作原理 |
| 3.5.2 控制的程序框图 |
| 3.5.3 差压变送器的选择 |
| 3.5.4 部分程序代码 |
| 第四章 基于MATLAB的系统仿真 |
| 4.1 汽包锅炉水位控制系统的仿真 |
| 4.1.1 单冲量控制系统的仿真 |
| 4.1.2 三冲量控制系统的仿真 |
| 4.1.3 仿真结果分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）汽包锅炉水位智能控制系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 锅炉控制的研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 锅炉汽包水位特性分析及控制方案 |
| 2.1 汽包锅炉工作系统 |
| 2.1.1 锅炉设备的基本构成 |
| 2.1.2 锅炉工作过程 |
| 2.2 汽包锅炉给水系统动态特性 |
| 2.3 汽包锅炉给水控制方案 |
| 2.3.1 单冲量控制系统 |
| 2.3.2 双冲量控制系统 |
| 2.3.3 三冲量控制系统 |
| 2.4 汽包锅炉水位控制的方案比较 |
| 第三章 汽包锅炉水位控制算法研究 |
| 3.1 PID控制算法研究 |
| 3.1.1 模拟PID算法 |
| 3.1.2 数字PID算法 |
| 3.1.3 常用PID参数整定方法 |
| 3.1.4 串级PID控制算法 |
| 3.2 模糊控制算法研究 |
| 3.2.1 模糊控制算法概述 |
| 3.2.2 模糊控制器的具体实现 |
| 3.2.3 模糊神经网络的算法 |
| 第四章 汽包锅炉水位控制的MTLAB仿真 |
| 4.1 仿真软件的选用及概述 |
| 4.2 汽包水位控制系统的仿真 |
| 4.2.1 汽包锅炉三冲量控制系统模拟仿真 |
| 4.2.2 模糊PID控制模拟仿真 |
| 第五章 汽包锅炉水位控制系统硬件设计 |
| 5.1 MACS控制系统 |
| 5.2 MACS硬件体系 |
| 5.2.1 MACS系统构成 |
| 5.3 MACS控制系统组态软件 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（10）汽包水位控制算法研究及其改进（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 锅炉系统的概述 |
| 1.2 课题的提出及意义 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 锅炉汽包水位特性分析 |
| 2.1 锅炉汽包水位动态特性分析 |
| 2.3 锅炉汽包水位控制方案 |
| 2.3.1 单冲量控制系统 |
| 2.3.2 双冲量控制系统 |
| 2.3.3 三冲量控制系统 |
| 2.3.4 三种汽包水位控制方案的比较 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 汽包水位控制算法的研究 |
| 3.1 PID控制算法原理 |
| 3.2 串级PID的原理及设计思路 |
| 3.3 前馈补偿系统的概念 |
| 3.4 PID调节方法 |
| 3.5 模糊控制原理 |
| 3.5.1 模糊化和隶属函数 |
| 3.5.2 模糊规则及模糊推理 |
| 3.5.3 解模糊化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 汽包水位控制器设计及仿真 |
| 4.1 汽包水位控制算法的仿真 |
| 4.2 控制算法的比较 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于PLC的汽包水位控制器应用 |
| 5.1 CompactLogix简介 |
| 5.1.1 CompactLogix控制器 |
| 5.1.2 控制器面板 |
| 5.1.3 CompactLogix通讯 |
| 5.1.4 软件的配置与程序编写 |
| 5.1.5 RSLogix5000简介 |
| 5.2 汽包水位单冲量控制模拟 |
| 5.3 OPC技术在智能控制中的应用 |
| 5.3.1 OPC简介 |
| 5.3.2 基于OPC技术水位控制实现 |
| 5.3.3 基于OPC技术的汽包水位智能控制实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、工业锅炉汽包水位单冲量仿人智能控制的研究及应用（论文参考文献）
- [1]船用锅炉汽包水位内模滑模控制研究[D]. 段蒙蒙. 大连海事大学, 2020(01)
- [2]基于模糊PID控制的锅炉汽包水位系统研究[D]. 陈娟. 兰州交通大学, 2019(01)
- [3]锅炉控制的智能优化算法研究[D]. 白鑫. 河北科技大学, 2019(08)
- [4]循环流化床锅炉汽包水位控制系统设计与研究[D]. 汪源. 兰州理工大学, 2019(09)
- [5]硫酸厂余热锅炉DCS控制系统改造与应用[D]. 王强. 西安科技大学, 2018(12)
- [6]汽包水位控制研究及在SMPT-1000装置上的实现[D]. 刘倩. 东华大学, 2018(01)
- [7]基于PLC的蒸汽锅炉汽包水位自动控制系统的研究[J]. 寇恒. 天津职业院校联合学报, 2016(05)
- [8]油田热电厂多冲量锅炉给水控制系统[D]. 杨行易. 东北石油大学, 2016(02)
- [9]汽包锅炉水位智能控制系统[D]. 雷婷. 宁夏大学, 2014(08)
- [10]汽包水位控制算法研究及其改进[D]. 王锦荣. 内蒙古大学, 2013(S2)