【毕业设计 开题报告 文献综述】基于状态观测器的蒸汽温度控制和诊断系统的设计诊断部分.docx

【毕业设计 开题报告 文献综述】基于状态观测器的蒸汽温度控制和诊断系统的设计诊断部分.docx本科毕业设计开题报告电气工程及自动化基于状态观测器的蒸汽温度控制与诊断系统的设计(诊断部分)一、综述木课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义锅炉是发电厂屮实现能源转换的关键设备,同时也是能源消耗的主要设备。对锅炉生产过程进行有效的控制,不仅能够提高产品的质量,改善操作人员的工作环境和条件,而且可以提高锅炉的燃烧效率,达到节约能源的H的。为此,锅炉节能控制一育被列为我国控制领域一个重要的推广应用项目。锅炉系统是由制粉、给水、蒸汽过热、燃烧等多个了系统构成的母系统,而蒸汽过热系统则是锅主熬汽温度控制育接影响到火电厂的热效率和设备的安全运行,因此,主蒸汽温度控制系统是全厂的重要控制系统2—。目前,蒸汽温度控制方法繁多,大致可以分为以下方法:串级控制方法:串级控制系统采用两个检测变送器和两个调节器,他把前一个调节器的输出作为麻一个调节器的设定,后一个调节器的输出送往调节阀。前一个调节器称为主调节器,它所检测和控制的变量称主变量(主被控参数),即T艺控制指标;后一个调节器称为副调节器,它所检测和控制的变量称副变量(副被控参数),是为了稳定主变量而引入的辅助变量。整个串级控制系统包括两个控制冋路,主冋路和副冋路。副冋路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成;主冋路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。一次扰动:作川在主被控过程上的,而不包括在副冋路范围内的扰动。二次扰动:作用在副被控过程上的,即包括在副回路范围内的扰动。在T业上常常用来克服被控过稈较大的容量滞示,在过稈控制系统屮,被控过稈的容量滞后较大,尤其当被控对象是温度时,控制要求较高,利用串级控制系统的二次冋路可以改善过程动态特性,来解决单冋路控制系统不能满足生产T•艺的要求的问题。PID控制方法:在T业生产屮,应用最广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PTD控制。PID控制器诞生到现在已经将近有70年的历史了,因为他的结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便,它的应用很广泛,因此它成为了工业控制的主要技术z—。当被控对彖的结构和参数不是完全被我们掌握,或者我们在设计时找不到精确的数学模型的时候,或者控制理论的具他技术难以采用的时候,系统控制器的结构和参数必须要依照经验和现场调试来确定,也就是说当我们不完全了解一个系统和被控对彖,或者不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合采用PID控制技术。::白适应控制系统,能在系统和环境的信息不完备的情况下改变白身特性来保持T作效果的控制系统,信息不完善表现在系统和环境的特性或其变化规律的不确定性。白适应系统屮采用有目的性的搜索方法,通过对环境的观察和对已有条件的分析,在采集和加工信息的基础上学****和改进以减小不确定性,从而模仿人的设计过程,自动地调整系统的结构和参数,来达到改善控制效果的H的。适应性是生物机体的基木特性无论生物个体还是整个物种,都是依靠适应性才能在长期进化的过程屮形成相对较完善的控制功能。我认为白适应控制系统和人T智能控制有一定的相似点,所以放在一起讨论,人丁•智能控制是一种新生的控制方法,它是通过专家系统积累的知识在环境和信息不完备的情况下能相对只能的控制被控对象,它和自适应系统一样都需要通过计算机来实现控制,它通过计算机來控制一些工业生产把人从一些相对较危险或工作条件较差的工作环境屮解脱出来。目前,大型机组的主熬汽温度控制主要采用串级控制这种方案。所要控制的主熬汽温度就是过热器的出口汽温。现今,广泛采用的控制方式是应用喷水来控制这个出口汽温。对于喷水减温这种控制方式,喷水量扰动就是基木扰动了。在基木扰动下主蒸汽温度有较大的容积迟延,而减温器出口蒸汽温度却有明显的导前作川。所以根据串级控制系统的设计原则:副I川路应包含被控对象所受到的主要干扰;副冋路应具备超前控制作用。因此,构造的串级控制系统以减温器出I」汽温为副参数,以过热器出II的主蒸汽温度为主参数。锅炉炉系统安全正常运行,确保蒸汽品质的重要部分,控制锅炉蒸汽温度的意义:蒸汽温度过高将危及锅炉过热器和汽轮机的安全,蒸汽温度过低会降低发电厂循环效率,并使汽轮机排汽湿度增大,影响安全运行。因此,蒸汽温度必须严加控制,电站锅炉的过热汽温的允许波动范围为额定汽温的正负5度内。在温度控制方面锅炉过热器和再热器岀口蒸汽温度是单元机组运行屮必须保证在一定范围的重要参数。随着机组容量的增大,过热器和再热器管道也随之加长,这就使得其热惯性和调节滞后都大大增加,从而造成汽温控制系统投白动困难,或被调参数的动、静态品质指标差。为此人们作了许多有益的尝试,如采用自适应控制可将一台亚临界汽包炉的主蒸汽温度偏并控制在4°C左右;如提出了一种离散时滞系统自适应预估控制算法,并应用于一台650t/h育流炉再热汽温的控制,