船用增壓鍋爐燃燒控制系統(tǒng)研究.pdf

1、增壓鍋爐是艦用蒸汽鍋爐發(fā)展的新階段，它具有高可靠性、經(jīng)濟性、重量輕、尺寸小，以及功率大等優(yōu)點，是艦用鍋爐的發(fā)展方向。
　　 增壓鍋爐的燃燒控制系統(tǒng)是蒸汽動力裝置中的一個重要的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的慣性大，數(shù)學(xué)模型復(fù)雜，各參數(shù)之間相互關(guān)聯(lián)，耦合關(guān)系復(fù)雜，這就對控制系統(tǒng)提出了較高的要求，同時也決定了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。
　　 本文以增壓鍋爐為基礎(chǔ)，以燃燒控制系統(tǒng)為研究對象開展了以下研究工作：
　　 首先，全面的分析了增壓鍋

2、爐的總體結(jié)構(gòu)和燃燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，并建立了三大分系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。利用流量特性方程建立了燃油流量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；利用牛頓第二定律對渦輪增壓裝置建立了轉(zhuǎn)矩平衡方程，得出了空氣流量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；利用汽水兩相的質(zhì)量平衡方程和能量平衡方程，以及傳熱方程建立了主蒸汽壓力系統(tǒng)的動態(tài)物理機理模型，為燃燒控制系統(tǒng)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 其次，針對空氣流量系統(tǒng)非線性、時變性的控制難點，設(shè)計了空氣流量的FUZZY-CMAC控制器，并利用時變遺傳算

3、法對FUZZY-CMAC中的控制參數(shù)進行優(yōu)化，提高了算法的收斂速度，實現(xiàn)了空氣流量的最優(yōu)控制。同時，設(shè)計了燃油流量耦合系統(tǒng)的PID控制仿真，得到了滿意的控制效果。
　　 再次，在燃油流量和空氣流量獨立控制的基礎(chǔ)上，提出了基于模糊控制的變偏置雙交叉限幅燃燒控制系統(tǒng)。由于變偏置函數(shù)在限幅過程中起到了重要的作用，利用模糊控制對變偏置函數(shù)進行自尋優(yōu)修正，不僅提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟性能，而且很好的克服了限幅燃燒過程中燃油流量和空氣壓力變化頻繁，