1597387733-536fe08d65bda69b2fdaca9ecdfca78a (Тезис по английскому по специальности АСУ ТП)

ПРИМЕНЕНИЕ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Изучение теоретических положений современной теории управления должно сопровождаться подтверждением возможности их практической применимости не только при использовании элементарных моделей, но и для реальных объектов теплоэнергетики. На практике технологические объекты часто имеют нестационарные свойства, а также имеют многомерную структуру. Целью работы является подтверждение возможности применения систем нечеткой логики для управления котельным агрегатом. При изменении нагрузки энергоблока в пределах от 400 до 800 МВТ зависимость параметров передаточной функции от мощности энергоблока можно представить следующими полиномами :

Для управления рассмотренным объектом была применена система нечеткой логики с использованием лингвистических переменных ― «ошибка управления», «скорость изменения ошибки», и «ускорение ошибки». В качестве термов использовались значения «положительная»и «отрицательная», функции принадлежности соответствовали экспоненциальному типу. Настроенная система показала хорошее качество работы при любой нагрузке энергоблока . Серьезным недостатком одномерных систем автоматического управления параметрами многомерного объекта является влияние управления одним параметром на другие параметры объекта управления. Например, управление давлением пара в испарителе котла влияет на температуру пара на выходе нагревателя, и наоборот. Для анализа работы систем нечеткого управления с многомерными объектами в работе использована модель прямоточного котла описывающая двухмерный объект с выходными переменными(давление пара в испарителе, температура пара на выходе нагревателя). Управляющими переменными являются расход топлива и расход воды, приведенные к относительным значениям и выраженные в процентах. В работе выполнен синтез нечетких регуляторов с экспоненциальными функциями принадлежности, настройка которых проводилась автономно ,а затем исследовалась совместная работа нечетких регуляторов при отработке возмущений заданиями. Процессы по отклонению давления в испарителе и отклонению температуры за нагревателем при возмущении сигналом задания для регулятора давления и сигналом задания для регулятора температуры показаны на рисунке 3.

В целом система хорошо справляется с отработкой возмущений. Максимальное отклонение положения регулирующего топлива составляет 15%, поэтому динамическую ошибку по температуре считаем приемлемой. Тем не менее, возникает желание снизить это отклонение. Для этого применяем идеи принципа автономности, позволяющие «развязать» контура управления с помощью перекрестных связей. Попытка «развязать» контура в оба направления привела к существенному увеличению колебательности, поэтому принято решение применить только корректирующее устройство( R21). В результате качество работы существенно повысилось. На рисунке 4 показаны процессы по отклонению давления в испарителе и отклонению температуры за нагревателем при возмущении сигналом задания для регулятора давления и сигналом задания для регулятора температуры при использовании корректирующего устройства. Динамическая ошибка в процессе изменения температуры составила всего 0,5 ˚С

APPLICATION OF FUZZY LOGIC FOR MANAGEMENT OF DIFFICULT OBJECTS

Studying of theoretical provisions of the modern theory of management has to be followed by confirmation of possibility of their practical applicability not only when using elementary models, but also for real heat supply facilities. In practice technological objects often have non-stationary properties, and also have multidimensional structure. The purpose of work is confirmation of possibility of use of systems of fuzzy logic for control of the boiler unit. At change of loading of the power unit ranging from 400 to 800 MW dependence of parameters of transfer function on the power of the power unit can be presented the following polynoms:

The system of fuzzy logic with use of linguistic variables ― "an error of management", "speed of change of a mistake", and "acceleration of a mistake" was applied to management of the considered object. As terms "positive" and "negative" values were used, functions of accessory corresponded to exponential type. The adjusted system showed high quality of work at any loading of the power unit. A serious lack of one-dimensional systems of automatic control of parameters of multidimensional object is influence of management of one parameter on other parameters of object of management. For example, management of a vapor pressure in the evaporator of a copper influences steam temperature at the heater exit, and vice versa. For the analysis of work of systems of indistinct management with multidimensional objects in work the model of a direct-flow copper describing two-dimensional object with output variables is used (a vapor pressure in the evaporator, steam temperature at the heater exit). The operating variables are the fuel consumption and a consumption of water brought to relative values and expressed as a percentage. In work synthesis of indistinct regulators with exponential functions of accessory which control was carried out independently is executed, and then collaboration of indistinct regulators at working off of indignations of tasks was investigated. Processes on pressure deviation in the evaporator and to temperature deviation behind the heater at indignation of a signal of a task for the regulator of pressure and a signal of a task for the regulator of temperature are shown in figure 3.

In general the system well copes with working off of indignations. The maximum rejection of the provision of the regulating fuel makes 15% therefore we consider a dynamic mistake on temperature accepted. Nevertheless, there is a desire to lower this deviation. For this purpose we apply the ideas of the principle of autonomy allowing "to untie" a contour of management by means of cross communications. Attempt "to untie" a contour to both directions led to essential increase in fluctuations therefore the decision to use only the correcting device (R21) is made. As a result quality of work significantly increased. In figure 4 processes on pressure deviation in the evaporator and to temperature deviation behind the heater are shown at indignation of a signal of a task for the regulator of pressure and a signal of a task for temperature regulator when using the correcting device. The dynamic mistake in the course of change of temperature made only 0,5 ˚С

НИУ МЭИ

Курсовой проект по дисциплине

«Энергетические установки высокой эффективности»

Студент: Зарипова Р.Н.

Группа: Тф-05м-11

Преподаватель: Олейникова Е.Н.

Москва 2015