摘要在工业生产领域，火电厂燃烧系统由于具有大滞后、大延迟、大惯性等特性造成 了在实践中对其控制效果很不理想。因此，本文对火电厂燃烧系统做了全面透彻的研 究和分析，先后分析了火电厂燃烧系统中锅炉的组成结构和工作原理，并在此基础上 通过将模糊控制原理与常规 PID 控制器相结合设计出一个具有模糊推理和决策功能 的控制器，该控制器具备参数自整定的能力，能够通过模糊推理合理设置参数值，从 而使整个系统的控制效果得到提升。系统的其它各类性能也同时得到了改进，并获得 较好的控制精度及鲁棒性。本文在 MATLAB 软件的 Simulink 环境下对该控制器的控 制效果进行了仿真。仿真结果表明，不论受控对象的数学模型如何变化，该控制器的 控制效果都远远优于常规 PID 控制器。这表明模糊 PID 控制器的各项指标及可行性 都优于传统 PID 控制，并且具备可实际实施的可能性。 关键词：火电厂燃烧系统；模糊 PID 控制；常规 PID 控制；参数自整定；82323

Abstract In the field of industrial production, thermal power plant combustion systems often have the characteristics of large delay and large inertia, which make the control effects on such systems not ideal in practice。 This work makes thorough research and analysis on the combustion system of thermal power plants。 It particularly analyzes the structure of the burning boiler in the thermal power plant system and its working principle。 A controller with the ability of fuzzy reasoning and decision-making is then designed by combining the principles of both fuzzy logic and the conventional PID control。 The controller can adjust its parameters through fuzzy reasoning, so that the control effects of the whole system can be significantly improved。 In addition, a few other aspects of the system performance are also improved。 The controller can thus achieve better control accuracy and robustness。 This work simulates the effect of the controller under the Simulink environment of MATLAB software。 Simulation results show that, regardless of the changes in  the mathematical model of the controlled object, the control effects of the controller are far superior to those of the conventional PID controller。 It is also shown that the fuzzy PID controller is superior to traditional PID controller in each feasibility criterion and thus has the potential to be practically implemented。

Keywords: thermal power plant combustion system; fuzzy PID control; conventional PID control; parameter self tuning;

目 录

第一章 绪论 1

1。1 课题的探究背景及意义 1

1。2 锅炉燃烧控制的发展过程 2

1。3 智能控制理论的国内外研究现状 2

1。3。1 自适应型 PID 控制 3

1。3。2 自校正 PID 控制 3

1。3。3 模糊 PID 控制 3

1。4  本文的主要研究内容 3

第二章 火电厂燃烧系统结构分析及数学建模 4

2。1 燃烧控制系统的简介 4

2。2 燃烧控制系统的基本任务 4

2。3 燃烧系统的组合方式 5

2。4 燃烧过程控制对象 6

2。4。1 动态特性 6

2。4。2 被控对象参数的作用 6

2。5 火电厂燃烧系统的数学模型