锅炉水位常规PID、神经网络PID模糊PID控制的仿真分析智能控制作业(控制理论与控制工程专业).doc

锅炉水位常规PID、神经网络PID 模糊PID控制的仿真分析 控制理论与控制工程 姓名： 学号：10 摘要 本文首先分析了影响锅炉汽包水位的各种干扰因素，并对汽包的结构及水位的动、静态特性进行分析。介绍了常规的PID控制方式，由于锅炉汽包水位控制系统的调节器的输入端常加有不确定的输入量，极易引起水位控制产生偏差，所以本文提出了采用BP神经网络PID、模糊PID，来消除锅炉汽包水位偏差。并用MATLAB对BP神经网络PID、模糊PID、常规PID对锅炉汽包水位控制进行仿真，对比三种控制策略下的仿真曲线，仿真结果表明模糊PID、BP神经网络PID的响应速度快，调整时间少，抗干扰能力和鲁棒性更好，可以保证锅炉汽包水位的稳定。 关键词：汽包水位、PID控制、模糊PID控制、BP神经网络PID控制、MATLAB Abstract This paper first analyzes the influence of boiler liquid level of interference factors, and drum water level dynamic and static characteristics are analyzed. This paper introduces the traditional PID control method, because the boiler drum water level control system often add some uncertain inputs, it easily cause water level control produces deviation. So this paper proposes using BP neural network PID, fuzzy PID, to eliminate the boiler drum water level deviation. With MATLAB on BP neural network PID, fuzzy PID simulation of boiler drum water level. And the conventional PID and fuzzy PID, BP neural network PID method to control the drum liquid level, compared to three control strategy simulation shows that fuzzy emulated images image, PID, BP neural network PID response speed, less response time, anti-jamming and robustness, can guarantee the stability of the boiler liquid level. Keywords: the drum water level, PID control, fuzzy PID control, BP neural network PID control, MATLAB 目录 1、选题意义 5 2、常用锅炉汽包水位方案及问题 5 3、汽包水位控制的研究现状 6 4、汽包水位系统的组成 6 4.1汽包的作用 7 4.2汽包水位系统 7 5、汽包水位常规PID控制的仿真分析 7 6、汽包水位神经网络PID控制的仿真分析 9 7、汽包水位模糊PID控制的仿真分析 12 8、常规PID、BP神经网络PID、模糊PID对锅炉水位的抗扰动仿真分析 17 8.1对锅炉汽包水位加阶跃扰动 17 8.2对锅炉水位加白噪声扰动 18 9、结论 20 10、参考文献 21 11、控制程序附录 22 1、选题意义 锅炉是一种既受压又直接受火的重要设备，是火力发电厂三大主机之一，而且还是轻工业生产过程中的热源和动力源，如为蒸馏、干燥蒸发等提供热能，为风机、泵类提供动力。一旦对锅炉生产操作不当，管理不善，往往会引起事故，工业锅炉中最常见的事故有：锅内缺水，锅炉超压，锅内满水，汽水共腾，炉管爆破，炉膛爆破，二次燃烧，锅炉灭火等，其中以锅炉缺水事故比例最高。这些事故中的大部分是由于锅炉水位控制不当引起的，由此可见锅炉汽包水位控制的重要性。汽包水位是机组运行的一个重要参数，它反映了给水量与供汽量的动态平衡关系，保持水位在一定范围内是保证锅炉安全运行的首要条件。因为水位过高，会影响汽包内汽水分离，饱和水蒸气将带水过多，使过热器管壁结垢并损坏，同时使过热蒸汽的温度急剧下降。如果该带液蒸汽被用户用来带汽轮机，将会损坏汽轮机叶片；水位过低，由于汽包内的水量较少