| 【中文题名】 | 免疫遗传算法PID参数整定在TRT控制系统中的应用 |
| 【英文题名】 | Application of Parameter Tuning of PID in TRT Control System Based on Immune Genetic Algorithm |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-25 |
| 【中关键词】 | TRT技术,高炉顶压稳定,免疫遗传算法,多目标优化,PLC,PCS7 |
| 【英关键词】 | TRT Technical,Stability of the blast furnace top pressure,Immune Genetic Algorithm,Multi-Objective Optimization,PLC,PCS7, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统> |
| 【论文摘要】 |
高炉煤气余压透平发电装置(TRT)技术,是将TRT装置并联于高炉减压阀组,使高炉炼铁中所产生的煤气压力能流经装置中的透平机时膨胀做功,将高炉煤气的压力能转化成透平机转轴的旋转机械能,从而带动发电机发电,是一种能量纯回收的技术。因此TRT是一种投入低,见效快的节能设备,但是作为高炉主流程系统的一个附加部分,必须保证高炉的正常运行,因此在安装TRT装置后如何确保高炉顶压稳定成为TRT技术发展和推广最关键的问题。
本论文基于流体力学理论并根据TRT系统的实际情况,对TRT系统中的顶压波动进行了深入的理论分析和研究,运用机理建模的方法构建了基于高炉顶压稳定的TRT系统动态数学模型,在平衡点对模型线性化得到其线性化模型;在此基础上以Matlab6.5.1作为仿真平台,仿真分析在不同输入和扰动下给系统带来的影响。
考虑到PID控制器原理简单,使用方便,且仍是工业过程控制中最基本的控制方式。对于PID控制来说,只有在参数Kp、Ti、Td的适当配合下才能得到满意的控制效果,但目前大多使用的工程整定参数的方法有一定的局限性。本文提出了在常规PID的基础上,以基于多目标优化的免疫遗传算法对PID的控制参... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-10 |
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第一章 绪论 |
10-17 |
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1.1 TRT 控制系统 |
10-14 |
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1.1.1 TRT 技术概述 |
10-11 |
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1.1.2 TRT 系统技术发展概述 |
11-14 |
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1.2 免疫遗传算法 |
14-15 |
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1.2.1 免疫遗传算法发展历程 |
14 |
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1.2.2 免疫遗传算法的国内外研究状况 |
14-15 |
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1.3 本论文研究的意义 |
15-16 |
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1.4 本论文的工作以及本论文的结构 |
16-17 |
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第二章 TRT 系统建模与仿真 |
17-39 |
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2.1 过程建模的概述 |
17-18 |
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2.1.1 过程建模的必要性和建模方法 |
17-18 |
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2.1.2 仿真软件Matlab 及其Simulink 简介 |
18 |
|
2.2 TRT 系统建模与仿真 |
18-39 |
|
2.2.1 TRT 系统动态平衡方程 |
20-23 |
|
2.2.2 稳定工作点时参数的确定 |
23-27 |
|
2.2.3 TRT 系统非线性模型仿真分析 |
27-29 |
|
2.2.4 TRT 系统动态方程的增量形式 |
29-32 |
|
2.2.5 TRT 系统线性模型 |
32-36 |
|
2.2.6 TRT 系统线性化模型的仿真分析 |
36-37 |
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2.2.7 结论 |
37-39 |
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第三章 免疫遗传算法在TRT 控制系统的应用 |
39-54 |
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3.1 阻力系数参数的选择 |
39-40 |
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3.2 TRT 功率计算 |
40-42 |
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3.3 PID 控制器 |
42-44 |
|
3.4 基于多目标优化的免疫遗传算法 |
44-48 |
|
3.4.1 免疫遗传算法的基本概念 |
44-47 |
|
3.4.2 基于多目标优化的免疫遗传算法 |
47-48 |
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3.5 免疫遗传算法在PID 参数优化中的应用 |
48-54 |
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第四章 TRT 控制系统的实现 |
54-78 |
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4.1 总体设计 |
54-60 |
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4.1.1 TRT 系统的控制要求 |
54 |
|
4.1.2 TRT 控制系统设计原则 |
54-55 |
|
4.1.3 SIMATIC PC57 系统概述 |
55-60 |
|
4.2 TRT 的PC57 控制系统硬件配置 |
60-67 |
|
4.2.1 操作级 |
60-62 |
|
4.2.2 网络级 |
62 |
|
4.2.3 过程控制级 |
62 |
|
4.2.4 系统硬件设备清单 |
62-64 |
|
4.2.5 硬件配置的软件实现 |
64-67 |
|
4.3 TRT 控制系统软件设计方案 |
67-78 |
|
4.3.1 启动联锁 |
67 |
|
4.3.2 全自动启机 |
67-74 |
|
4.3.3 TRT 正常时顶压的控制 |
74-76 |
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4.3.4 TRT 停机时顶压的控制 |
76-78 |
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第五章 结论与展望 |
78-80 |
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5.1 研究工作的总结 |
78 |
|
5.2 未来工作的展望 |
78-80 |
|
参考文献 |
80-84 |
|
附录 |
84-94 |
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附录1 TRT 系统Matlab/Simulink 模型 |
84-85 |
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附录2 免疫遗传算法Matlab 语言程序 |
85-94 |
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攻读硕士学位期间科研工作和发表的论文 |
94-95 |
|
致谢 |
95 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.388862 |
