中儲式鋼球磨制粉系統(tǒng)的建模與優(yōu)化控制研究.pdf

1、鋼球磨煤機是中儲式制粉系統(tǒng)的核心設(shè)備，它被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外中小型電廠。它是一個典型的強非線性、多變量耦合系統(tǒng)，而現(xiàn)有的常規(guī)控制策略大都建立在對象的線性模型基礎(chǔ)上，很難取得理想的控制效果；此外如何建立該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型以實現(xiàn)運行的優(yōu)化控制具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。 本文首先針對球磨機系統(tǒng)的控制策略進行了簡要的概述，詳盡地研究了幾種多變量系統(tǒng)的解耦控制算法，并闡述了復(fù)雜系統(tǒng)的建模方法。 根據(jù)球磨機的運行機理，結(jié)合前人的研究

2、成果，提出了新型的多變量系統(tǒng)控制算法，并針對鋼球磨損、磨負(fù)荷以及整個球磨機系統(tǒng)分別進行了建模研究，通過仿真實驗表明建模與優(yōu)化控制的有效性。 (1)針對鋼球的磨損情況進行了綜合分析，建立了一套新的鋼球磨損模型以及反映運行經(jīng)濟性的性能評價方程，最后利用泛灰數(shù)線性方程組和最小二乘回歸的方法，對模型進行了辨識。該磨損模型對于如何進行鋼球的配比和補加球，對分析運行的經(jīng)濟性有很強的理論指導(dǎo)意義。 (2)基于魯棒整定的內(nèi)?？刂圃?，導(dǎo)

3、出一種多變量系統(tǒng)的PID控制器參數(shù)整定新方法，可直接獲得控制器的比例項、積分項、微分項系數(shù)以及考慮到微分項可實現(xiàn)性的實際微分環(huán)節(jié)的時間常數(shù)。該整定方法應(yīng)用于嚴(yán)重多變量耦合的電廠制粉系統(tǒng)球磨機控制的仿真研究，結(jié)果表明：所整定的PID控制系統(tǒng)具有良好的調(diào)節(jié)品質(zhì)，在系統(tǒng)特性變化的情況下具有很強的魯棒性。 (3)基于CMAC原理，實現(xiàn)了CMAC軟測量的算法，通過采集球磨機在堵磨和正常工況下的樣本數(shù)據(jù)來訓(xùn)練CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了磨煤機的

4、料位軟測量，并且證實了CMAC能夠準(zhǔn)確地反映料位，從而提高制粉系統(tǒng)的效率，節(jié)約用電，為制粉系統(tǒng)球磨機的控制優(yōu)化和節(jié)能經(jīng)濟運行提供了指導(dǎo)。 (4)對球磨機動態(tài)特性進行機理分析的基礎(chǔ)上，利用T—S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合簡化的減法聚類法和改進PSO—BP混合算法優(yōu)化后件參數(shù)的思想，對球磨機系統(tǒng)進行了建模與辨識。仿真結(jié)果表明基于改進PSO—BP混合算法的模型比基于遞推卡爾曼濾波的最小二乘估計具有更高的辨識精度。該建模方法為球磨機控制系統(tǒng)的優(yōu)