高压锅炉的非线性控制系统设计开题报告

 2021-08-08 14:14:11

1. 研究目的与意义

目的:非线性液位控制是HONEYWELL的先进控制中的控制策略。针对传统线性PID控制器中控制参数固定导致的控制品质下降的问题,分析了控制参数与对象误差的理想变化关系,给出了控制参数随误差变化的非线性函数,基于此设计了非线性PID(NPID)控制器,并利用Simulink中的NCD模块对其进行了参数整定,并将NPID控制器应用于主蒸汽温度控制系统。

意义:采用PID算法控制该系统的非线性,实现对高压锅炉的控制。解决类似于不确定非线性严反馈系统控制问题,在此基础上,充分分析和利用系统的不确定性,处理好不确定量。控制系统达到预期的目标。成了现在非线性控制系统严爵的一个重要方面。它和传统的控制方案(压力控制在设定点而出口或入口压力大幅度波动来保证压力在某一设定点)正好相反。对于装置的控制的稳定和提高产品质量及收率起到积极重要意义。

2. 国内外研究现状分析

国内:锅炉的控制水平比较低,还没有实现安全的自动化控制,设计过滤整体控制方案并且在DCS上真正的实施非常重要。20世纪90年代,伴随着现代微分几何理论的发展,对用建立在线性系统基础上的分析和设计方法难以解决的复杂系统的高质量控制问题的研究有了突破性的进展。形成了现代非线性系统控制理论,发展了全局状态精确线性化及输入-输出精确线性化的设计方法、几页反馈的无源化设计方法。

国外:锅炉的控制已基本实现了自动控制,控制方法上部分采用了现代控制理论中的最优控制、多变量内膜、模糊控制等方法,因此,锅炉的热效应较高、锅炉运行平衡,减少了对幻境的污染。从1932年乃奎斯特发表关于反馈放大器稳定性的经典论文的开始,到现在为止,已经经历了经典控制理论阶段和现代控制理论阶段。自动化控制理论随着科学技术的发展、被控对象种类的增多和控制性能要求的提高,不断发展和完善。

3. 研究的基本内容与计划

内容:

1、国内外研究状况,研究的目的与意义。采用pid算法控制该系统的非线性,实现对高压锅炉的控制。基于此设计了非线性pid(npid)控制器,并利用simulink中的ncd模块对其进行了参数整定,

2、非线性控制的应用与发展以及分类。掌握小波奇异值分解的相关理论和应用方法,针对目前小波奇异值算法存在的不足,设计出一款自适应控制器,用来调解小波奇异值分解的相关参数

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4. 研究创新点

采用PID算法控制该系统的非线性,实现对高压锅炉的控制

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