分别为模糊因素模糊因素反模糊因子。图传统模糊控制器结构控制回路模糊控制系统图控制回路中隶属函数值域设置为值域设置为隶属度函数如图所示，模糊变量值域为，值为。控制回路模糊控制规则表如表所示。表控制回路模糊控制规则控制回路模糊控制系统值域设置为值域设置为隶属度函数如图所示，模糊变量值域为。控制回路模糊控制规则表如表所示。图控制回路中隶属函数表控制回路模糊控制规则第四章循环流化床锅炉燃烧系统参数自整定模糊控制系统设计控制系统结构控制器有许多优点，例如，结构简单，基础理论成熟，适用范围广，参数整定方便，有许多工程中应用。因此，控制器在实际控制系统中占有主导地位。但是，具有固定参数传统控制器由于其线性特性，只有在工作点附近才具有良好控制性能。当系统原理工作点，控制对象具有非线性控制特征时，就很难保持控制动态质量。因此，为了解决这个问题引入了模糊推理，基于初始化控制参数控制器参数通过模糊推理加以修正，以提高系统动态性能。在自整定参数模糊控制器中，条件和控制规则操作是通过在控制基础上模糊集表示，并且这些模糊控制规则和其他信息样被存储在计算机知识库中，然后，根据控制系统实际响应，计算机进行模糊推理以实现控制器最佳参数整定。参数自整定模糊控制器结构如图所示。图参数自整定模糊控制器结构图首先，参数自整定模糊控制器是为了寻找三个控制参数即比例系数，微分系数和积分系数与两个系统变量即误差，误差偏差之间模糊关系而设计得然后,即控制器参数变化量可以通过在系统运行时测量和在线修改模糊理论最后，控制系统具有良好动态和静态特性。数字控制器通常可以表示为在模糊推理中，输入变量为和，输出变量为，控制参数分别为在上述公式中，是控制参数糊控制规则第五章循环流化床锅炉燃烧系统仿真在本文中，仿真对象是循环流化床锅炉燃烧过程，通过仿真软件仿真软件平台进行仿真。首先是个用于去耦系统前馈补偿器，然受控制系统采用采用三种控制方法分别控制，即常规控制器，常规模糊控制器和参数自整定模糊控制器。仿真软件对三种控制方法性能进行了仿真，并在正常情况下加入外部干扰来对比被控对象变化。正常情况下系统阶跃响应控制系统控制系统图正常情况下回路和回路仿真结果图在正常情况下，利用三种方法分别模拟循环流化床锅炉燃烧过程阶跃响应，其仿真结果如图所示。控制回路和控制回路仿真结果曲线分别对应图中和。在图中，控制器模糊控制器和参数自整定模糊控制器结果分别对应图中虚线实线粗实线相对应。在图中，控制器模糊控制器和参数自整定模糊控制器结果分别对应图中虚线实线粗实线相对应。从图中可以看出，在正常情况下，参数自整定模糊控制器明显比常规控制器或常规模糊控制器在稳定时间超调量和控制精度等方面具有更好特性。加入外部干扰系统阶跃响应在控制系统达到稳定后，个单位阶跃扰动作为外界扰动加入到控制系统中。分别采用控制器和参数自整定模糊控制器分别仿真控制回路响应曲线，仿真结果如图所示。图外界扰动下控制回路响应曲线在图中，控制，参数自整定模糊控制响应曲线分别用虚线和实线表示。在外界扰动作用下，控制超调量是参数自整定模糊控制两倍，控制在后系统达到稳定状态，而参数自整定模糊控制系统在后就达到稳定状态。因此，参数自整定模糊控制系统具有比传统控制系统更好抗干扰能力。被控对象变化时阶跃响应当控制回路负荷从下降到时，被控对象传递函数也发生变化，它被表示为在这种情况下，回路系统在控制和参数自整定模糊控制系统作用下响应曲线如图所示。在图中，控制响应曲线用虚线表示，参数自整定模糊控制响应曲线用实线表示。从图中我们可以看出，当循环流化床锅炉燃烧过程负荷从变为时，参数自整定模糊控制响应曲线能够很好地保持，但控制响应曲线有较大超调量，并且控制控制质量大幅度降低。因此，结论为参数自整定模糊控制系统比常规控制系统具有较好适应性和鲁棒性。通过比较三种控制方法仿真结果我们可以得出结论参数自整定模糊控制系统与常规控制和常规模糊控制相比具有更好稳定时间超调量，控制精度更高，适应性好，鲁棒性强。第六章结论循环流化床锅炉燃烧过程具有复杂特征，如高度非线性，时变，大滞后，多变量耦合等，难以获得能够满足其性能基于精确数学模型传统控制方法。在本文中，首先，前馈补偿器用于解耦循环流化床锅炉燃烧过程然后，用两个参数自整定模糊控制器对该系统进行解耦控制。参数自整定模糊控制器具有像复杂控制器样智能特征并且有像传统控制器样简单结构，它具有比传统控制器和常规模糊控制器更高控制精度适应性和鲁棒性，并通过仿真实验证明了上述理论。本文控制理论是值得作为个具有大滞后强耦合对象控制技术加以推广。构图根据补偿原则，通过这些关系可以得到然后可以得到解耦控制器作为动态解耦结果，控制变量之间耦合基本消除，循环流化床锅炉燃烧系统解耦成两个相对独立控制系统，即次风量床温系统和给煤量主蒸汽压力系统。然后，这两个系统分别通过控制器加以控制。第三章循环流化床锅炉燃烧控制系统常规模糊控制器设计常规模糊控制器结构模糊控制是适用于多变量大迟延强耦合非线性并且缓慢时变控制方法，模糊控制对于变化对象具有鲁棒性。而且解耦系统中存在时变和非线性因素，模糊控制器是用于解决这类问题。因此，控制器首先选择常规模糊控制器。这两个常规模糊控制器具有几乎相同结构，如图所示。在图中，分别为输出设定值输出实际值输出控制值分别为系统失效，误差变化率分别为模糊集分别为模糊因素模糊因素反模糊中文字出处对循环流化床锅炉燃烧系统多变量解耦控制系统研究摘要循环流化床锅炉燃烧系统是个具有多变量大迟延耦合紧密非线性并且缓慢时变特点复杂对象。对于这类复杂对象很难建立精确数学模型或者用传统控制方法进行精确控制。在本文中，循环流化床锅炉燃烧系统通过个前馈补偿器动态解耦，然后被三个控制器，即控制器，模糊控制器和参数自整定模糊控制器分别控制。在仿真环境下对上述三种控制器进行了对比仿真实验，仿真结果表明，参数自整定模糊控制器在快速性稳定性适应性鲁棒性和抗干扰能力方面优于般控制器和常规模糊控制器。第章绪论循环流化床锅炉作为种燃烧效率高煤种适用性广负荷调节性能好污染低清洁煤燃烧技术已经被广泛使用。然而，由于其特殊结构和复杂燃烧机理，其燃烧过程存在着很多复杂特征，如高度非线性时变大滞后多变量耦合等。建立其精确地数学模型或者采用传统控制方法加以控制是非常困难。目前，常用方法是对主蒸汽压力进行集中控制，同时，根据最佳风煤比对次风进行调节使床层温度保持在规定范围内。这种方法不能在保持主蒸汽压力同时使床层温度保持在最佳温度范围内。本文中，在主蒸汽压力和床层温度解耦模型基础上，将具有更强适应性和更好鲁棒性模糊自整定控制器用于主蒸汽压力以及床层温度控制，以获得更好控制效果。第二章循环里化床锅炉特点以及解耦循环流化床锅炉控制系统结构循环流化床锅炉燃烧系统难以控制主要原因在于多输入煤次风二次风引风循环灰和多输出床温主蒸汽压力炉膛负压含氧量之间强耦合关系，在这些耦合关系中最重要是床层温度和主蒸汽压力之间耦合关系。在中国，循环流化床锅炉通常设计为没有外置热交换器以保证结构简单成本低。主蒸汽压力和床温强耦合关系通过调节煤量和次风量进行控制，这种控制方法被广泛应用于中国循环流化床锅炉燃烧系统实际控制中。因此，在本文中，床温是由次风量进行控制，而主蒸汽压力控制通过煤量调节实现。在本文中，以国内循环流化床锅炉作为仿真实验对象，该系统传递函数矩阵是在负荷在到范围内变化时得到。在公式中，分别代表床温和主蒸汽压力分别代表煤量和次风量分别为代表以煤量床温煤量主蒸汽压力次风量床温次风量主蒸汽压力作为输入输出传递函数。从公式可以看出，时间延迟同时存在与煤主蒸汽压力回路和煤床温回路中，同时，在循环流化床锅炉系统中存在严重耦合关系。因此，为了更好地控制系统，动态解耦系统需要动态前馈补偿。系统解耦通常采用动态前馈补偿。图是循环流化床锅炉燃烧系统解耦控制结构图，在图中，动态前馈补偿器用于对该系统动态解耦分别代表了系统传递函数和系统控制器分别代表了解耦床温控制回路解耦控制器和主蒸汽压力控制回路解耦控制器是上下控制路径之间解耦控制器分别代表了床温和主蒸汽压力设定值。图带有动态前馈补偿器循环流化床锅炉燃烧系统解耦控制系统结构图根据补偿原则，通过这些关系可以得到然后可以得到解耦控制器作为动态解耦结果，控制变量之间耦合基本消除，循环流化床锅炉燃烧系统解耦成两个相对独立控制系统，即次风量床温系统和给煤量主蒸汽压力系统。然后，这两个系统分别通过控制器加以控制。第三章循环流化床锅炉燃烧控制系统常规模糊控制器设计常规模糊控制器结构模糊控制是适用于多变量大迟延强耦合非线性并且缓慢时变控制方法，模糊控制对于变化对象具有鲁棒性。而且解耦系统中存在时变和非线性因素，模糊控制器是用于解决这类问题。因此，控制器首先选择常规模糊控制器。这两个常规模糊控制器具有几乎相同结构，如图所示。在图中，分别为输出设定值输出实际值输出控制值分别为系统失效，误差变化率分别为模糊集分别为模糊因素模糊因素反模糊因子。图传统模糊控制器结构控制回路模糊控制系统图控制回路中隶属函数值域设置为值域设置为隶属度函数如图所示，模糊变量值域为