基于模糊控制器的船用锅炉燃烧系统的设计精选.doc

摘 要 模糊控制是一种以模糊集合论、模糊语言变量以及模糊逻辑推理为数学基础的新型计算机控制方法。由于它不依赖于被控对象的精确数学模型，而是模拟人的思维方式来实施控制，因而对于船用锅炉燃烧的控制就具有了传统PID控制所无法比拟的自适应能力。 本文首先介绍船用锅炉燃烧系统自动控制的主要任务，并介绍了目前船用锅炉燃烧控制系统研究的现状及发展，以及模糊控制系统的发展及其在制工程中的应用。然后根据船用锅炉燃烧过程的工作原理，通过对蒸汽压力的动态特性的分析，得到了蒸汽压力调节对象的模型，并通过一定的假设和简化，得到锅炉蒸汽压力近似数学模型。针对船用锅炉这种具有非线性、参数不稳定、难以建立精确数学模型的控制对象，采用传统的PID控制，效果不佳。结合模糊控制理论和PID控制，本文提出用模糊自适应PID控制器实现对船用锅炉主蒸汽压力的控制，空燃比的协调控制采用变偏置双交叉限幅燃烧控制方法。 本论文应用MATLAB／SIMULINK对模糊参数自适应PID控制器的锅炉蒸汽压力控制系统模型进行仿真研究。并利用MATLAB／SIMULINK仿真工具对模糊自适应PID控制器的性能作了初步研究。仿真结果表明，明显优于传统PID控制，具有超调量小、响应速度快、稳定性好、适应性强等特点，能够达到预期的控制效果。 关键词：船用锅炉；模糊控制：PID：模糊自适应PID ABSTRACT Fuzzy control is a new computer control method based on the fuzzy sets，fuzzy language and fuzzy logic reasoning．Because it doesn’t depend on the exactmath model of the controlled object，but imitate the thinking way of mall tOcontrol the object．So it has more self adapting capability than traditional PIDcontrol，when uSe in the combustion controI of marine boiler． First,the paper gives the main mission of automatic control of thecombustion control system of marine boiler，and introduces the actuality anddevelopment of the combustion control system of marine boiler，along with thedevelopment of fuzzy control system and its application in the controlengineering． Then,the paper based on the working principle of the marine boilercombustion by analysing the dynamic property of boiler steam pressure，get theadjusted object model of boiler steam pressure．nle paper also have get theapproximate model through certain suppose and predigest．Aim at the controlledobject--boiler has nonlinear,parameters instability，and uneasy tO establishmathematic model property，it is not fit tO use the traditional PID contr01．Thepaper combines the fuzzy control and PID control to bring forward use fuzzy self adapting for PID to control the main steam pressure of boiler．And coordinated control of air-fuel ratio USes combustion control systcm of variable offset dual cross limit amplitude． 目 录 1 引言 1 2 PID控制原理 2 3 模糊控制基本原理