一、工业锅炉汽包水位模糊自适应PID控制研究（论文文献综述）
韦亚萍[1]（2020）在《电磁感应蒸汽发生器智能监控系统设计》文中指出电磁感应蒸汽发生器作为一个供给热量和动力的设备,广泛应用于工业生产过程中。目前应用于工业现场的电磁感应蒸汽发生器仍存在蒸汽出气不稳定、精确控制困难等问题,因此,对电磁感应蒸汽发生器的监控系统进行优化设计具有一定的实践意义。本文结合企业产学研合作项目（电磁加热高温蒸汽发生器装置开发）,围绕电磁感应蒸汽发生器的水箱水位、蒸汽压力以及蒸汽温度三个控制参数提出智能控制方案,并设计出适应工业现场实际的电磁感应蒸汽发生器的智能监控系统。具体工作如下:（1）阐述了课题的来源,课题的研究背景、研究目的及研究内容,分析了电磁感应蒸汽发生器控制系统的研究动态。（2）针对某合作企业提出的一台50KW的电磁感应蒸汽发生器的设计需求,对电磁感应蒸汽发生器蒸汽控制部分提出控制要求,并根据控制要求设计控制方案。（3）首先结合电磁感应蒸汽发生器控制要求,对控制系统的PLC控制模块、测量仪表进行了选型配置,设计了控制原理图。其次针对电磁感应蒸汽发生器负荷变化大、精确控制难等问题,提出模糊自适应PID智能控制方式,并将其应用到蒸汽发生器水箱水位、蒸汽压力、蒸汽温度控制过程中。利用MATLAB/Simulink进行仿真。仿真结果表明,相比常规PID,模糊自适应PID控制在控制灵敏性上和运行稳定性上都具有更高的优越性。（4）在S7-200Smart系列的PLC平台上,开发了模糊自适应PID智能算法。利用PLC STEP7-MicroWIN SMART编写控制程序,智能控制加热主机启停,实现电磁感应蒸汽发生器的水位、蒸汽压力、蒸汽温度智能控制以及声光报警故障自修复功能,改善了蒸汽出气的连续性。在上位机采用北京昆仑通态MCGS组态软件,实现了对整个蒸汽发生器工作过程的实时监测、参数设置及历史数据采集等功能,完成对电磁感应蒸汽发生器的智能监控设计。
多晓艳[2]（2019）在《工业锅炉智能控制系统的研究》文中认为工业锅炉作为一种传统的供热和动力设备,越来越多的应用于工业生产和生活中。锅炉中产生的热水或者蒸汽不仅能够直接为工业生产或者人民日常生活供热,还可以将其转换为蒸汽动力装置的机械能或者通过发电设备转换为电能。但是,工业锅炉从问世以来,一直伴随着燃烧效率低、稳定性差、难于控制的问题。特别是锅炉的温度控制,存在暂态过程持续时间长、响应曲线超调量大的问题。基于此,本文对工业锅炉的智能控制系统进行研究,以期达到锅炉的安全稳定运行。本文以某工厂实际运行的一台35吨/时的蒸汽锅炉为研究对象,分析工业锅炉的组成和工作过程,提出基于PLC的总体控制方案。系统采用西门子S7-200系列PLC,设计了整体的开发流程、数据转换程序、通讯程序、锅炉水泵控制和锅炉温度智能控制的方案。针对工业锅炉的温度控制问题,引入模糊PID控制的智能算法并进行Matlab/Simulink仿真,验证其效果。开发模糊PID控制在PLC中的应用程序,进而实现对锅炉系统温度的智能控制。系统上位机采用WinCC进行组态设计,实现了对整个工业锅炉系统的自动控制与监测、参数设定、运行曲线、故障响应与报警等功能。
汪源[3]（2019）在《循环流化床锅炉汽包水位控制系统设计与研究》文中指出现如今,在科技迅速发展的时代背景下,人们对过程控制领域的研究也正以蒸蒸日上的态势进行着。循环流化床锅炉作为一个复杂的控制系统,要完成对它的控制任务,这也属于一种典型的过程控制范畴。锅炉控制中包含着诸多互相影响的参数,本文主要以给水子系统中的汽包水位作为控制目标,展开本次课题的各项论述。而汽包水位在要求控制范围内的波动大小,直接关联着锅炉其他各子系统能否安全运行,以及所需蒸汽品质是否理想。课题以玉龙铜矿厂区改造工程中的一台型号为DHX25-1.25-AII循环流化床（额定蒸发量为25t/h,额定压力为1.25Mpa）作为分析对象。其中主要从锅炉汽包水位的控制方案及控制算法进行深入研究,最终确定从以下三个方面开展工作:（1）针对给水系统的工作流程进行分析,尤其在汽包水位的内外扰动因素和动态特性方面,从数理两个角度进行说明。并结合单冲量和双冲量控制方案的利弊,通过引入蒸汽流量作为前馈信号,以给水流量作为内部扰动信号构成副调节回路,最终确定三冲量串级控制方案。其目的是能够合理消除“虚假水位”带来的不利影响。（2）由于PID控制具有精度高的优点,但在整个调节过程中进行人为整定参数时效率较低。本人通过结合不需要具体数学模型的模糊控制理论的特点,设计出相应的汽包水位控制系统,主要以模糊自适应PID为主调节器,并且副调节器由PI控制构成;之后通过MATLAB建立相应数学模型,并在其SIMULINK的仿真模块下进行仿真。最后与常规串级PID控制的仿真结果比对,验证了汽包水位无论是在锅炉工作负荷变小或变大时,都能保持在合理范围内。（3）经过与客户的沟通,进行PLC硬件模块的具体选型,控制柜内安装和空间排布,以及现场一、二次仪表相互搭配的工作。通过搭建冗余控制系统来保证现场锅炉的运行质量,从而完成本次控制系统具体的硬件设计。通过PLC相对应的下位组态软件STEP7,编写与水位控制相关的梯形图程序并实现智能控制算法。通过上位组态软件WinCC,进行监控和操作界面的制作,并实现上位机与PLC之间的通讯连接,完成对现场数据的实时采集。调试后进行现场水位控制系统测试,最终得到客户顺利验收。
徐德杰[4]（2017）在《蒸汽锅炉控制系统的仿真及设计》文中研究指明蒸汽锅炉作为一种热能动力设备,在工业生产和日常供暖中得到广泛应用。传统蒸汽锅炉在实际运行中存在稳定性差,安全性及燃料利用率较低等问题。因此,对蒸汽锅炉控制系统采用先进的控制技术进行改进,保证其实现安全环保、节能增效的生产运行,具有重要的实际意义。本文针对某供暖厂蒸汽锅炉控制系统的实际改造项目,对蒸汽锅炉汽包水位及蒸汽压力的控制方式做了相关探究,并对供暖厂的蒸汽锅炉控制系统做出改进,具体主要工作如下:（1）在对传统PID控制和模糊控制原理做出分析基础上,提出了模糊自适应PID控制方式;将传统PID控制和模糊自适应PID控制两种控制方式应用在蒸汽锅炉汽包水位及蒸汽压力控制中,并在MATLAB环境下对其控制效果的可行性进行仿真验证,仿真结果显示:模糊自适应PID控制方式相比传统PID控制方式,无论在控制精度上,还是在灵活程度上都占有相对性优势,这也为以后锅炉控制系统在控制方式改进问题上有了针对性参考。（2）针对某供暖厂的蒸汽锅炉改造项目,在PLC和工控机加以配合的基础上对蒸汽锅炉的控制系统做了相应设计:控制系统中下位机控制器选用了西门子S7—300系列PLC,系统开发的相关程序装入PLC内部,与现场的相关设备对数据进行采集和分析;控制系统的上位机是建立在组态王软件基础上的工业控制计算机,蒸汽锅炉的实际运行状态会通过上位机监控界面传递给工作人员,不仅便于工作人员了解锅炉实际工作状况,一些常规的操作也可以通过该系统来完成。（3）为了确保所设计的控制系统能够正常投入使用,在对上位机和下位机以及各设备间的通讯做出实现的同时,进一步对其通讯、接线连接及系统运行做了检测和调试。本文所设计的锅炉控制系统经过调试和改进,顺利投入了生产使用。从使用的结果分析,该控制系统在运行稳定性及节能环保方面都有较好的体现,而且方便了工作人员对蒸汽锅炉的操作控制,满足了生产厂家对控制系统所提出的要求。
乐冰,蔡延光[5]（2017）在《300MW机组汽包水位控制系统的设计与实现》文中认为在发电厂锅炉汽包水位中,给水控制自动是实现机、炉协调控制的前提,汽包锅炉给水自动控制的任务是维持汽包水位在一定范围内变化。传统汽包水位控制采用普通PID控制方式,由于普通PID控制系统具有超调量大,抗干扰性能差,稳定性差等缺点。结合模糊控制理论,提出将模糊自适应PID算法,实现对汽包水位的控制。根据MATLAB软件中Simulink对300MW机组汽包水位控制系统仿真,通过两种系统对比,模糊自适应PID控制拥有反应速度快,自适应强,抗干扰性强、鲁棒性好等优点,有效改善了汽包水位控制动态特性,能更好地保证水位的稳定性。
李晶[6]（2015）在《锅炉汽包水位模糊自适应控制及仿真》文中研究指明锅炉是工业生产过程中极其重要的动力设备,而锅炉汽包水位自动控制是影响整个锅炉机组安全经济运行的重要因素。但是,由于锅炉汽包水位具有非线性、不确定性、并且存在虚假水位等特点,这给锅炉汽包水位控制系统的设计带来了困难。为了使锅炉汽包水位控制系统能够实现超调量小、跟踪性能好、抗干扰能力强、响应迅速。本文主要进行了如下工作：（1）通过把对象模型与实际对象并联起来,使控制器接近模型的动态逆的方式设计内模PID的锅炉汽包水位控制系统,并与采用串级PID控制器的锅炉汽包水位控制系统的仿真结果进行对比。结果表明,内模控制方法在对干扰的抑制能力,保持系统稳定性等方面都要优于串级PID控制方法。（2）应用模糊数学与模糊逻辑推理理论设计了模糊PID控制器,并和锅炉汽包水位串级PID控制器进行仿真对比。可以看出模糊PID控制响应迅速,超调量更小,跟踪精度更高。（3）将内模控制方法和模糊控制方法结合起来,采用相消法设计1MC控制器,根据参考模型输出与实际模型输出的偏差e及其变化率ec在线模糊调节PID参数,设计了模糊PID的模型参考自适应内模控制。并与采用内模PID控制和模糊PID控制的锅炉汽包水位控制系统进行仿真比较。发现模糊PID的模型参考自适应内模控制响应迅速,鲁棒性强,特别是在锅炉汽包水位模型参数失配的情况下,比内模控制和模糊PID控制能够更好的保持系统的稳定性。（4）基于DSP设计了锅炉汽包水位控制系统,通过传感器采集锅炉蒸汽流量、给水流量和汽包水位的差压信号,输入DSP中执行算法,输出控制量调节给水阀门开度,来控制汽包水位。
胡子航[7]（2013）在《新钢公司130吨/时锅炉控制系统设计与方法研究》文中提出锅炉系统是一个复杂的时变动态过程,有多个控制回路，具有很强的非线性、紧藕合、大滞后、强干扰等特点,传统PID控制算法很难使之达到理想的控制效果和较高的自动投运率。通过对国内外锅炉控制现状以及发展趋势的了解,采取智能控制系统对锅炉进行控制,使锅炉获得更加优良的调节品质,实现节约能源,并取得更好的经济效益和社会效益。本文详细阐述了燃气工业锅炉的运行机理,并分析了燃气锅炉燃烧燃气的能量转化过程,同时对燃气锅炉燃烧过程控制,汽包水位控制及蒸汽过热控制等锅炉控制系统的主要组成部分进行分析。以新钢公司130吨/时中温中压锅炉为例,根据该锅炉的控制要求和目的,设计了该锅炉DCS控制系统。该系统为HOLLIAS MACS控制系统,利用MACSV的实时界面、报警操作、记录历史数据、诊断故障等功能实现锅炉的实时控制,快速有效的提高了锅炉的控制品质。详细论述了该控制系统的结构和系统网络结构,对该控制系统进行了硬件组态,给出了系统硬件选型及配置。对该控制系统进行了上位机和下位机软件组态,并给出了所涉及的DCS系统的运行情况。并以锅炉控制中极其重要的汽包水位控制系统作为单独的研究对象,研究了它的控制特点,该锅炉应用三冲量汽包水位控制,调节控制为传统PID控制。为取得更好的调节控制品质,将自适应模糊PID控制技术应用到三冲量汽包水位控制系统当中,并用Matlab软件做了仿真研究,比较了原有传统PID控制与自适应模糊PID控制的优劣,为后续进一步优化改造奠定了基础。
乔金宇[8]（2012）在《基于MATLAB/SIMULINK的锅炉汽包水位控制策略及仿真分析》文中进行了进一步梳理锅炉汽包水位的控制在锅炉的自动化控制中占据重要的地位，其控制效果的好坏直接影响到锅炉给水质量的高低，并最终影响到锅炉的安全生产。锅炉汽包水位控制系统很难建立精确的数学模型，且具有非线性、不稳定性和时滞性等特点。传统的锅炉汽包水位控制常采用三冲量PID控制方式。普通PID控制策略存在的问题是：一旦参数整定好，很难适应系统运行动态大幅度的变化。为了解决以上出现的问题，本课题以某供汽量为120t/h的锅炉为研究对象，结合国内外研究成果，设计了该锅炉的汽包水位控制系统，并对其控制策略进行了重点研究。为了对设计出的各种控制器有较好的对比，本课题首先对设计出的普通PID控制器、普通模糊控制器和模糊自适应PID控制器分别进行了仿真分析，对仿真结果进行了对比分析。然后针对模糊自适应PID控制器存在的一些不足，引入变论域思想，又设计了变论域自适应模糊PID控制器，并对该控制器进行仿真分析，结果表明，该控制器比以上其它各种控制器都具有较好的动态响应性能和较高的控制精度，更能满足锅炉汽包水位控制的要求。具体工作如下：首先，在查阅国内外有关锅炉汽包水位控制文献的基础上，根据本课题研究的锅炉控制系统的参数及控制要求，设计了该锅炉的汽包水位控制系统。通过合理的推导，建立了锅炉汽包水位控制系统的非线性数学模型。利用频域分析法中的伯德图法和尼柯尔斯图法对该系统进行了稳定性分析，并进行了仿真分析。其次，针对系统在不加任何控制器时存在响应速度慢的问题，又设计了普通PID控制器。虽然普通PID控制调节及时，能迅速的减少系统的调节时间和稳态误差，改善过程的动态品质，但其参数一旦设定就很难适应系统运行动态大幅度的变化。然后，针对普通PID控制存在的问题，利用模糊控制思想，先后设计了普通模糊控制器和模糊自适应PID控制器。通过系统仿真分析，结果表明，在超调量和稳态误差方面，这两种控制器的控制效果明显比普通PID控制器效果要好。最后，为了进一步提高系统的控制精度，在模糊自适应PID控制的基础上，引入了变论域思想，设计出了变论域自适应模糊PID控制器。通过系统仿真分析，结果表明，该控制器具有比模糊自适应PID控制器更短的响应时间和更小的超调量，且能在不增加控制规则的前提下使系统的控制精度有所提高，更能满足锅炉汽包水位控制的要求。
陈智[9]（2011）在《工业锅炉控制系统的研究与节能应用》文中研究指明现阶段,工业锅炉仍主要靠人工进行操作和监控,运行效率低,耗煤量大且环境污染严重,难以保证安全生产,所以,结合现代控制理论对工业锅炉进行高性能控制系统的设计,具有重要的实用价值。针对工业锅炉控制系统的现状,本文的工作主要如下:1、为了提高工业锅炉自动化控制系统的效能,针对锅炉的多输入、多输出、多回路的多变量之间的耦合而产生的控制难度,采用模糊自适应PID控制算法,增强了系统的实时性,使控制系统在抗干扰及控制精度方面都有很大的提高,解决了控制难度和运算难度,极大提高了实时操作的可控性和稳定性。2、针对控制计算机上需要完成系统设计时确定的各项系统功能要求,系统程序的开发过程中采用了模块化设计,从而实现智能控制,最终使锅炉的控制更加实时、直观、精确。3、通过对控制系统进行研究和改造,最终运用到实际中,快速提高了工业锅炉自动化控制系统的效能,并且取得了很好的节能效果。在可以预见的将来,工业锅炉的自动控制会朝着更智能化、节能化的方向发展。
刘子鹏[10]（2010）在《锅炉汽包水位的控制研究》文中研究表明锅炉是全厂重要的动力设备,其要求是供给合格蒸汽,使锅炉蒸汽量适应负荷的需要。为此,生产过程的各个主要工艺参数必须严格控制。为确保安全和稳定生产,锅炉的自动控制是十分重要的,其中汽包水位是一个非常重要的被控变量。由于锅炉的水位调节过程具有非线性、不稳定性、时滞性等特点对锅炉汽包水位的控制提出了更高的要求。本文较为详尽的介绍汽包水位检测的各种常规仪表和测量方法,通过对各种测量方式的特性分析,进而比较得出最佳的水位检测措施。综述汽包水位控制对象的动态特性,对传统的汽包水位控制方案进行比较,说明产生虚假液位的原因,通过比较得出三冲量控制系统相对于单冲量和双冲量控制系统,其控制品质最好,能有效地满足系统对快速性、稳定性、准确性的要求,能有效地避免“虚假水位”现象。在该系统的现场控制应用中,采用了西门子公司的S7-400系列PLC,并运用与之相配套的STEP7编程软件进行编程和组态。使用LAD编程语言编制了现场控制系统的软件部分,完成了数据采集及处理,实现了水位三冲量PID控制,工艺联锁控制及汽包水位自动保护控制等功能。通过组态软件IFIX制作了人机界面,实现了系统安全管理、界面显示、实时监控、控制参数设定调整、历史趋势的采集、系统报警等功能。最后根据锅炉控制现状,提出了参数自整定模糊控制规则,设计了自适应模糊PID控制器对汽包水位进行控制,克服了传统控制方式的控制效果不精确和参数难以调整等缺点。利用MATLAB对传统PID控制系统和自适应模糊PID控制系统仿真,结果表明后者的自适应能力更强,抗干扰能力和鲁棒性更好,保证水位的稳定。
二、工业锅炉汽包水位模糊自适应PID控制研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、工业锅炉汽包水位模糊自适应PID控制研究（论文提纲范文）
（1）电磁感应蒸汽发生器智能监控系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源及研究背景 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 课题的研究背景 |
| 1.2 课题的研究目的 |
| 1.3 蒸汽发生器控制系统发展历程及国内外研究动态 |
| 1.3.1 蒸汽发生器控制系统的发展历程 |
| 1.3.2 控制技术国内外研究动态 |
| 1.4 课题的主要研究内容 |
| 第2章 电磁感应蒸汽发生器工作原理及控制方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁感应蒸汽发生器工作原理及组成结构 |
| 2.3 电磁感应蒸汽发生器控制要求及方案设计 |
| 2.3.1 电磁感应蒸汽发生器控制要求 |
| 2.3.2 电磁感应蒸汽发生器控制方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电磁感应蒸汽发生器监控系统硬件设计及仿真 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 系统硬件设计 |
| 3.2.1 PLC选型 |
| 3.2.2 PLC端口设置 |
| 3.2.3 测量仪表选型 |
| 3.2.4 控制原理图 |
| 3.3 水位动态特性分析及控制系统设计 |
| 3.3.1 蒸汽量和给水量对水位动态特性的影响 |
| 3.3.2 水位控制方案设计 |
| 3.3.3 水位控制系统仿真 |
| 3.4 蒸汽压力动态特性分析及控制方案设计 |
| 3.4.1 加热时间及用汽负荷对蒸汽压力动态特性影响 |
| 3.4.2 蒸汽压力控制方案设计 |
| 3.4.3 蒸汽压力控制系统仿真 |
| 3.5 蒸汽温度动态特性分析及控制系统设计 |
| 3.5.1 加热时间和蒸汽流量对蒸汽温度动态特性的影响 |
| 3.5.2 蒸汽温度控制方案设计 |
| 3.5.3 蒸汽温度控制系统仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 电磁感应蒸汽发生器监控系统软件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 下位机编程软件STEP7设计过程 |
| 4.3 模糊自适应控制法在PLC中的实现 |
| 4.3.1 PID算法在编程软件STEP7 中的实现 |
| 4.3.2 模糊PID在 STEP7 中的实现 |
| 4.4 智能控制程序设计 |
| 4.5 西门子组态软件 |
| 4.6 监控系统开发设计 |
| 4.7 系统调试 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果、参加学术会议及获奖 |
| 致谢 |
| 附录 控制系统部分PLC程序 |
（2）工业锅炉智能控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景 |
| 1.2 工业锅炉智能控制系统的发展现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 锅炉工作过程分析及控制方案设计 |
| 2.1 锅炉系统的组成 |
| 2.1.1 锅炉本体 |
| 2.1.2 锅炉辅助设备 |
| 2.2 锅炉的工作过程 |
| 2.2.1 炉内过程 |
| 2.2.2 锅内过程 |
| 2.3 锅炉燃烧智能控制系统分析 |
| 2.3.1 给煤控制 |
| 2.3.2 送风控制 |
| 2.3.3 负压控制 |
| 2.3.4 锅炉燃烧计算 |
| 2.4 汽包水位控制 |
| 2.5 锅炉控制系统选择 |
| 2.5.1 仪表控制系统 |
| 2.5.2 PLC控制系统 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 工业锅炉智能控制系统设计 |
| 3.1 系统的总体结构 |
| 3.2 系统硬件设计 |
| 3.2.1 PLC选型 |
| 3.2.2 变频器选型 |
| 3.2.3 测量仪表选型 |
| 3.2.4 主要硬件电路设计 |
| 3.2.5 PLC端口配置 |
| 3.3 系统软件设计 |
| 3.3.1 应用程序开发流程 |
| 3.3.2 数据转换程序 |
| 3.3.3 通讯程序开发 |
| 3.3.4 锅炉水泵控制程序 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 工业锅炉中温度控制策略研究 |
| 4.1 模糊PID算法控制 |
| 4.1.1 传统PID算法介绍 |
| 4.1.2 模糊控制理论 |
| 4.1.3 模糊自适应PID算法介绍 |
| 4.2 基于模糊PID控制的工业锅炉温度控制系统建模与仿真 |
| 4.2.1 数学模型前期处理 |
| 4.2.2 系统仿真 |
| 4.3 模糊PID控制在PLC中的实现 |
| 4.3.1 系统主程序及系统起停程序 |
| 4.3.2 模糊PID程序开发 |
| 4.3.3 手动控制与温度报警程序开发 |
| 4.3.4 模糊控制输入量设置 |
| 4.3.5 控制器参数查询程序 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 工业锅炉智能控制系统上位机设计 |
| 5.1 西门子工控软件介绍 |
| 5.2 系统组态设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）循环流化床锅炉汽包水位控制系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 课题相关内容的研究现状综述 |
| 1.2.1 锅炉控制技术的研究现状 |
| 1.2.2 锅炉汽包水位控制的研究现状 |
| 1.3 本课题来源 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 循环流化床锅炉汽包水位控制方案选择 |
| 2.1 锅炉给水系统运行的工艺流程 |
| 2.2 影响汽包水位的动态方程 |
| 2.2.1 物质平衡方程式 |
| 2.2.2 能量平衡方程式 |
| 2.3 锅炉汽包水位的动态特性分析 |
| 2.3.1 蒸汽流量对水位的影响 |
| 2.3.2 给水流量对水位的影响 |
| 2.4 锅炉汽包水位控制方案比对 |
| 2.4.1 单冲量水位调节方案 |
| 2.4.2 双冲量水位调节方案 |
| 2.4.3 三冲量水位调节方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 汽包水位控制系统设计与仿真研究 |
| 3.1 汽包水位模糊自适应PID控制系统 |
| 3.1.1 汽包水位模糊自适应PID控制的提出 |
| 3.1.2 PID控制原理 |
| 3.1.3 PID调节器的参数整定方法 |
| 3.1.4 模糊控制系统 |
| 3.1.5 汽包水位模糊自适应PID控制器的设计 |
| 3.2 汽包水位控制系统的仿真研究 |
| 3.2.1 汽包水位控制系统仿真 |
| 3.2.2 仿真结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 控制系统的硬件设计 |
| 4.1 控制系统冗余站的设计 |
| 4.1.1 选择冗余的意义 |
| 4.1.2 控制系统冗余的实现 |
| 4.2 PLC具体模块选型及依据 |
| 4.2.1 CPU的选型及依据 |
| 4.2.2 主要硬件模块选型及依据 |
| 4.3 PLC模块及其他硬件在控制柜内的设计 |
| 4.4 现场变送器及执行器的选型 |
| 4.4.1 水位变送器选型 |
| 4.4.2 流量变送器选型 |
| 4.4.3 电机选型及阀的开闭形式选择 |
| 4.4.4 接触器选型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 控制系统的软件设计 |
| 5.1 控制系统下位设计及程序编写 |
| 5.2 控制算法的实现 |
| 5.3 控制系统通讯实现及上位设计 |
| 5.3.1 选择WinCC组态的原因及结构 |
| 5.3.2 上位与下位机的通讯实现 |
| 5.3.3 上位监控系统设计 |
| 5.3.4 数据库建立及曲线显示的实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 变频柜及三相异步电机控制原理接线图 |
（4）蒸汽锅炉控制系统的仿真及设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 蒸汽锅炉控制系统的研究背景及意义 |
| 1.1.1 蒸汽锅炉控制系统的研究背景 |
| 1.1.2 蒸汽锅炉控制系统的研究目的及意义 |
| 1.2 蒸汽锅炉控制系统的发展历程及研究现状 |
| 1.2.1 蒸汽锅炉控制系统的发展历程 |
| 1.2.2 蒸汽锅炉控制技术的研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 蒸汽锅炉运行原理及控制方案的制定 |
| 2.1 蒸汽锅炉的结构及其运行原理 |
| 2.1.1 蒸汽锅炉组成结构分析 |
| 2.1.2 蒸汽锅炉的运行原理 |
| 2.2 蒸汽锅炉相关运行参数分析及控制方案的选取 |
| 2.2.1 蒸汽锅炉的主要运行参数分析 |
| 2.2.2 蒸汽锅炉控制方案的选取 |
| 2.3 蒸汽锅炉自动控制系统的设计要求 |
| 本章小结 |
| 第三章 基于模糊控制的蒸汽锅炉控制系统的仿真及分析 |
| 3.1 控制系统相关控制原理概述 |
| 3.1.1 PID控制原理简介 |
| 3.1.2 模糊控制原理简介 |
| 3.2 汽包水位动态特性分析及其控制系统的制定 |
| 3.2.1 锅炉汽水系统结构介绍 |
| 3.2.2 蒸汽量和给水量对水位动态特性的影响 |
| 3.2.3 汽包水位模糊自适应PID控制系统的制定 |
| 3.2.4 汽包水位控制系统模糊控制规则的建立 |
| 3.3 汽包水位控制系统的仿真及分析 |
| 3.3.1 汽包水位控制系统的仿真 |
| 3.3.2 汽包水位控制系统仿真结果分析 |
| 3.4 蒸汽压力动态特性分析及控制系统的制定 |
| 3.4.1 燃料量及用汽负荷对蒸汽压力动态特性的影响 |
| 3.4.2 蒸汽压力控制系统的制定 |
| 3.5 蒸汽压力控制系统的仿真及分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 蒸汽锅炉控制系统的硬件选择及分析 |
| 4.1 上位机硬件选择及配置 |
| 4.2 控制系统中的PLC选型及功能分析 |
| 4.2.1 控制系统中的PLC选型及结构 |
| 4.2.2 S7—300PLC的功能特点分析 |
| 4.2.3 控制系统PLC的模块配置及功能 |
| 4.3 控制系统所选测量仪表及执行机构 |
| 本章小结 |
| 第五章 蒸汽锅炉控制系统的软件选择及设计 |
| 5.1 下位机编程软件STEP 7 |
| 5.1.1 下位机编程软件STEP 7 简介 |
| 5.1.2 STEP 7 项目设计过程 |
| 5.2 模糊自适应控制算法在PLC程序中的实现 |
| 5.2.1 在编程软件STEP7中PID控制算法的实现 |
| 5.2.2 模糊自适应PID在PLC中编程实现步骤 |
| 5.3 上位机组态软件的选取及监控界面的设计 |
| 5.3.1 组态王软件 |
| 5.3.2 应用组态王建立监控界面的步骤 |
| 5.3.3 蒸汽锅炉监控画面的设计 |
| 本章小结 |
| 第六章 蒸汽锅炉控制系统的通讯与调试 |
| 6.1 控制系统通讯的实现 |
| 6.1.1 MPI在控制系统中的应用及其特性分析 |
| 6.1.2 工业以太网在控制系统中的应用及其特性分析 |
| 6.2 蒸汽锅炉控制系统的调试与检测 |
| 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）300MW机组汽包水位控制系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 1 锅炉汽包水位模糊控制系统的设计 |
| 2 模糊自适应整定PID控制器设计 |
| 2.1 输入、输出隶属函数的定义 |
| 2.2 模糊控制规则的建立 |
| 3 仿真分析 |
（6）锅炉汽包水位模糊自适应控制及仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 本课题研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容和结构 |
| 2 锅炉汽包水位动态特性 |
| 2.1 锅炉系统概述 |
| 2.2 锅炉汽包水位的动态特性 |
| 2.2.1 给水流量变化的锅炉汽包水位动态特性 |
| 2.2.2 蒸汽流量变化的锅炉汽包水位动态特性 |
| 2.2.3 燃料量变化的锅炉汽包水位动态特性 |
| 2.3 锅炉汽包水位控制方式研究 |
| 2.3.1 单冲量控制方式 |
| 2.3.2 双冲量控制方式 |
| 2.3.3 三冲量控制方式 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于内模控制的锅炉汽包水位控制及仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 内模控制的基本原理 |
| 3.2.1 内模控制的思想 |
| 3.2.2 内模控制的主要性质 |
| 3.2.3 内模控制的实现问题 |
| 3.3 内模控制器设计 |
| 3.4 滤波器参数α对内模控制系统的影响 |
| 3.5 基于内模控制的锅炉汽包水位仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于模糊PID的锅炉汽包水位控制及仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模糊控制原理 |
| 4.2.1 模糊控制的思想 |
| 4.2.2 模糊控制系统组成 |
| 4.2.3 模糊控制的特点 |
| 4.3 模糊控制器的设计 |
| 4.3.1 模糊控制器的结构 |
| 4.3.2 输入量的模糊化 |
| 4.3.3 确定模糊控制规则集 |
| 4.3.4 对输出量进行解模糊化(清晰化) |
| 4.4 基于自适应模糊PID的锅炉汽包水位控制仿真 |
| 4.4.1 锅炉汽包水位自适应模糊PID控制器的设计 |
| 4.4.2 锅炉汽包水位自适应模糊PID控制系统仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于模糊PID模型参考自适应内模控制的锅炉汽包水位控制及仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模糊PID的模型参考自适应内模控制原理 |
| 5.3 模糊PID的模型参考自适应内模控制器的设计 |
| 5.3.1 内模控制器的设计 |
| 5.3.2 模糊PID控制器的设计 |
| 5.4 锅炉汽包水位控制仿真实现 |
| 5.4.1 MATLAB软件介绍 |
| 5.4.2 SIMULINK仿真系统介绍 |
| 5.4.3 基于模糊PID的模型参考自适应内模控制的锅炉汽包水位控制仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 锅炉汽包水位控制系统软硬件设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 DSP芯片的选取 |
| 6.2.1 TMS320F2812DSP简介 |
| 6.2.2 TMS320F2812的性能 |
| 6.3 锅炉汽包水位控制系统硬件设计 |
| 6.3.1 控制系统电源模块设计 |
| 6.3.2 存储器设计 |
| 6.3.3 D/A转换模块 |
| 6.3.4 串行通信模块 |
| 6.4 锅炉汽包水位控制系统软件设计 |
| 6.4.1 开发DSP芯片语言的选择 |
| 6.4.2 系统软件设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）新钢公司130吨/时锅炉控制系统设计与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 锅炉控制系统的发展状况 |
| 1.3 新钢130吨/时锅炉简介 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 燃气锅炉控制系统的功能分析 |
| 2.1 燃气锅炉燃烧过程 |
| 2.2 锅炉控制系统组成 |
| 2.3 锅炉燃烧的自动控制功能分析 |
| 2.3.1 锅炉的热效率 |
| 2.3.2 蒸汽压力控制和燃料与空气比值控制 |
| 2.3.3 烟气含氧量的闭环控制 |
| 2.3.4 炉膛负压控制 |
| 2.4 过热蒸汽控制系统功能分析 |
| 2.4.1 蒸汽压力控制 |
| 2.4.2 蒸汽温度控制 |
| 2.5 锅炉给水自动控制系统功能分析 |
| 2.5.1 汽包水位的动态特性 |
| 2.5.2 控制通道的动态特性—蒸汽扰动对汽包水位的影响 |
| 2.5.3 锅炉汽包水位的控制方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 130吨/时锅炉DCS控制系统设计 |
| 3.1 控制系统方案 |
| 3.2 控制系统设备、软件选型 |
| 3.3 控制系统总体设计 |
| 3.3.1 硬件设计 |
| 3.3.2 软件体系 |
| 3.4 锅炉运行状况 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 锅炉控制系统的模糊自适应PID控制方法研究 |
| 4.1 锅炉控制系统现状 |
| 4.2 常规PID控制方法 |
| 4.2.1 模拟PID控制原理 |
| 4.2.2 数字PID控制原理 |
| 4.3 模糊控制 |
| 4.3.1 模糊控制原理 |
| 4.3.2 模糊控制器结构 |
| 4.4 模糊PID控制器 |
| 4.4.1 模糊PID控制器结构 |
| 4.4.2 模糊自适应PID控制器控制规则设计 |
| 4.4.3 模糊自适应PID控制器模糊推理和解模糊 |
| 4.5 锅炉控制系统的模糊自适应PID控制器设计 |
| 4.6 仿真分析 |
| 4.6.1 基于MATLAB/SIMULINK的系统模型 |
| 4.6.2 仿真结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）基于MATLAB/SIMULINK的锅炉汽包水位控制策略及仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 锅炉概述 |
| 1.2.1 锅炉对象的特点 |
| 1.2.2 锅炉汽包水位控制系统介绍 |
| 1.3 锅炉汽包水位控制策略在国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.4 本课题的主要研究工作 |
| 1.5 本课题的创新点 |
| 第二章 锅炉汽包水位控制系统的设计 |
| 2.1 控制系统的参数及控制指标 |
| 2.2 锅炉汽水系统控制方法的研究 |
| 2.2.1 单冲量控制系统 |
| 2.2.2 双冲量控制系统 |
| 2.2.3 三冲量控制系统 |
| 2.2.3.1 前馈-反馈三冲量控制方式 |
| 2.2.3.2 前馈-串级三冲量控制方式 |
| 2.3 锅炉汽包水位控制系统的动态特性分析 |
| 2.3.1 锅炉汽包水位在给水流量扰动下的动态特性 |
| 2.3.2 锅炉汽包水位在蒸汽流量扰动下的动态特性 |
| 2.4 锅炉汽包水位控制系统的数学模型 |
| 2.5 仪器的选择与各变送器转换系数的确定 |
| 2.6 系统仿真分析 |
| 2.6.1 锅炉汽包水位控制系统稳定性分析 |
| 2.6.2 系统仿真分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 锅炉汽包水位控制系统的PID校正 |
| 3.1 PID 控制器概述 |
| 3.2 PID 控制作用分析 |
| 3.3 PID 控制器参数整定及系统仿真分析 |
| 3.3.1 试凑法确定PID参数 |
| 3.3.2 系统仿真分析 |
| 3.4 PID校正的局限性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 普通模糊控制在锅炉汽包水位控制中的应用 |
| 4.1 模糊控制简介 |
| 4.1.1 模糊控制系统的组成 |
| 4.1.2 模糊控制基本原理 |
| 4.1.3 模糊控制的特点 |
| 4.2 普通模糊控制器的设计 |
| 4.2.1 模糊控制器的结构 |
| 4.2.2 输入、输出变量的模糊化 |
| 4.2.3 模糊推理决策算法的设计 |
| 4.2.4 对输出量进行解模糊 |
| 4.3 基于GUI仿真的普通模糊控制的设计 |
| 4.3.1 各变量隶属函数的确定 |
| 4.3.2 建立模糊控制规则表 |
| 4.3.3 对输出量进行解模糊 |
| 4.3.4 系统仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 模糊自适应PID控制在锅炉汽包水位控制中的应用 |
| 5.1 模糊自适应PID控制器结构原理 |
| 5.2 模糊自适应PID控制器参数自整定原则 |
| 5.3 各变量模糊论域及隶属函数的确定 |
| 5.4 建立模糊控制规则表 |
| 5.5 系统仿真分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 变论域自适应模糊PID控制在锅炉汽包水位控制中的应用 |
| 6.1 变论域思想和伸缩因子的概念 |
| 6.2 变论域的原因 |
| 6.3 变论域自适应模糊PID控制器结构设计 |
| 6.4 伸缩因子的选择 |
| 6.5 系统仿真分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（9）工业锅炉控制系统的研究与节能应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 国内外的发展状况 |
| 1.3 课题的主要研究内容 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第2章 工业锅炉控制系统的总体设计 |
| 2.1 系统的需求分析 |
| 2.1.1 设计要点 |
| 2.1.2 设计方法 |
| 2.1.3 设计原理和要求 |
| 2.2 工业锅炉控制系统的设计分析 |
| 2.2.1 工业锅炉的构造 |
| 2.2.2 控制系统的原理 |
| 2.2.3 控制系统的框架 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 工业锅炉控制系统的实现 |
| 3.1 数据采集 |
| 3.2 模糊自适应PID 控制算法 |
| 3.2.1 模糊控制器 |
| 3.2.2 模糊自适应PID 控制算法的运算 |
| 3.2.3 模糊自适应PID 控制算法的作用 |
| 3.2.4 水位控制性能实验 |
| 3.2.5 控制品质和稳定性实验 |
| 3.3 多线程定时器 |
| 3.4 控制回路 |
| 3.4.1 水位控制回路 |
| 3.4.2 给煤控制回路 |
| 3.4.3 温度控制回路 |
| 3.4.4 引风控制回路 |
| 3.4.5 炉排控制回路 |
| 3.5 MCGS 组态软件 |
| 3.6 控制界面 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 工业锅炉控制系统的应用 |
| 4.1 控制系统的组成 |
| 4.2 控制系统操作界面 |
| 4.3 系统测试及节能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）锅炉汽包水位的控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 汽包水位系统介绍 |
| 1.3 汽包水位现有控制方案及其存在的问题 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 锅炉汽包水位常用的检测方式及特性 |
| 2.1 锅炉汽包水位测量的重要性 |
| 2.2 锅炉汽包水位测量常用的方式 |
| 2.2.1 差压式液位计 |
| 2.2.2 云母双色液位计 |
| 2.2.3 磁翻板液位计 |
| 2.2.4 电接点液位计 |
| 2.3 连通管式的水位测量特性 |
| 2.4 差压式水位计测量特性 |
| 2.5 锅炉汽包水位测量系统配置的优化建议 |
| 2.5.1 关于减小就地测量方式的测量偏差 |
| 2.5.2 关于解决测量偏差问题 |
| 第3章 锅炉汽包水位系统的动态特性分析及控制方案 |
| 3.1 工业锅炉控制对象的特点 |
| 3.2 锅炉汽包水位系统的动态特性分析 |
| 3.3 锅炉汽包水位控制方案 |
| 3.3.1 单冲量控制系统 |
| 3.3.2 双冲量控制系统 |
| 3.3.3 三冲量控制系统 |
| 3.4 锅炉汽包水位控制方案的比较及产生虚假液位的原因 |
| 第4章 PLC控制器和IFIX组态软件实现的控制方案 |
| 4.1 STEP7软件简介 |
| 4.1.1 基于现场总线、工业以太网和PLC技术的汽包水位控制系统 |
| 4.1.2 在编程软件STEP7中PID控制算法的实现 |
| 4.1.3 对锅炉汽包水位保护的逻辑说明 |
| 4.1.4 STEP7编程软件对锅炉汽包水位保护的程序应用 |
| 4.2 IFIX监控软件在汽包水位保护中的应用 |
| 4.2.1 IFIX组态软件介绍 |
| 4.2.2 IFIX软件在汽包水位保护中的应用 |
| 第5章 锅炉汽包水位自适应模糊PID控制系统设计 |
| 5.1 模糊控制概述 |
| 5.2 模糊控制系统的组成 |
| 5.3 锅炉汽包水位模糊控制的基本原理 |
| 5.4 锅炉汽包水位模糊自适应PID控制系统设计 |
| 5.4.1 模糊控制器结构 |
| 5.4.2 变量的模糊化及其隶属度函数的确定 |
| 5.4.3 建立模糊控制器的控制规则 |
| 5.4.4 精确量的模糊化 |
| 5.4.5 模糊推理算法和清晰化计算 |
| 第6章 锅炉汽包水位控制算法的MATLAB仿真 |
| 6.1 基于MATLAB的仿真研究概述 |
| 6.2 锅炉汽包水位控制系统仿真 |
| 6.3 模糊自整定PID控制与常规PID控制仿真比较 |
| 6.3.1 无扰动作用时 |
| 6.3.2 加入蒸汽流量扰动时 |
| 6.3.3 加入给水扰动时 |
| 6.3.4 时间常数改变时 |
| 6.4 控制算法的比较及结论 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、工业锅炉汽包水位模糊自适应PID控制研究（论文参考文献）
- [1]电磁感应蒸汽发生器智能监控系统设计[D]. 韦亚萍. 湖北民族大学, 2020(12)
- [2]工业锅炉智能控制系统的研究[D]. 多晓艳. 河北科技大学, 2019(08)
- [3]循环流化床锅炉汽包水位控制系统设计与研究[D]. 汪源. 兰州理工大学, 2019(09)
- [4]蒸汽锅炉控制系统的仿真及设计[D]. 徐德杰. 大连交通大学, 2017(12)
- [5]300MW机组汽包水位控制系统的设计与实现[J]. 乐冰,蔡延光. 工业控制计算机, 2017(06)
- [6]锅炉汽包水位模糊自适应控制及仿真[D]. 李晶. 南京理工大学, 2015(02)
- [7]新钢公司130吨/时锅炉控制系统设计与方法研究[D]. 胡子航. 东北大学, 2013(03)
- [8]基于MATLAB/SIMULINK的锅炉汽包水位控制策略及仿真分析[D]. 乔金宇. 兰州理工大学, 2012(10)
- [9]工业锅炉控制系统的研究与节能应用[D]. 陈智. 浙江工业大学, 2011(06)
- [10]锅炉汽包水位的控制研究[D]. 刘子鹏. 东北大学, 2010(07)