尚億熱能設備基于神經網絡PID控制算法的熱水鍋爐燃燒控制的研究

熱水鍋爐的燃燒控制對于供熱系統(tǒng)的供熱調節(jié)和鍋爐的安全、運行和節(jié)能降耗都具有重要意義。鏈條式熱水鍋爐燃燒系統(tǒng)是具有較大延時、變動負荷、多擾動、非線性的較難控制對象。如何對鍋爐燃燒進行控制,保證鍋爐輸出與變動負荷相適應的供熱量,并保證鍋爐安全、經濟、穩(wěn)定運行是能源與控制領域關注的熱點課題。本文分析了鏈條式強制循環(huán)熱水鍋爐的生產原理和特點,結合供熱生產要求、用戶起居習慣及國家供暖規(guī)范,給出了一種根據室外環(huán)境溫度求取鍋爐供水溫度設定值的方法,建立了鍋爐控制的供水溫度約束模型。研究了鏈條式熱水鍋爐的燃燒特性和燃燒調節(jié)方法,確定了燃燒控制系統(tǒng)各參數之間的關系。給出了燃料控制、送風控制和引風控制——三個相對獨立子系統(tǒng)架構的燃燒控制系統(tǒng)的控制方案,同時給出了各子系統(tǒng)的控制系統(tǒng)結構。闡述了神經網絡PID（proportion, integral and differential）算法的控制原理,通過仿真研究,對比分析了傳統(tǒng)PID與神經網絡PID的控制特性。根據各相對獨立子系統(tǒng)的控制過程特性,分別選擇了適宜的控制算法。針對燃料控制系統(tǒng)的控制難點,提出了一種能夠適用于大時滯、多擾動、非線性的燃料控制的新型帶預測模型的神經網絡PID控制算法,提高了控制的穩(wěn)定性和快速收斂性。對應用在燃料控制系統(tǒng)中的新算法進行了仿真研究,給出了仿真程序流程圖和程序代碼。仿真實驗結果表明,該算法在燃料控制中取得了滿意的控制效果。


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