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基于模糊神经网络的船用锅炉水位控制研究
| 论文题名： | 基于模糊神经网络的船用锅炉水位控制研究 |
| 关键词： | 神经网络;船用锅炉;水位控制;模糊逻辑控制 |
| 摘要： | 在船舶上控制锅炉汽包水位在允许范围内变化对锅炉以及船舶的安全经济运行具有十分重要的意义。但锅炉汽包水位控制是一个非线性、多变量的复杂控制过程，并且现在锅炉向蒸发量大和汽包容积相对较小的方向发展，因此传统的PID控制就不能很好地满足控制要求。 本文以油轮辅锅炉汽包水位作为研究对象，根据智能控制的发展现状，把模糊逻辑控制和神经网络应用到油轮辅锅炉汽包水位控制系统中，解决了在油轮辅锅炉水位传统PID控制系统中存在的问题和难点。模糊神经网络是一种不需要建立精确数学模型、有较强鲁棒性的控制算法，适合应用于具有大惯性、大时滞的非线性特点的锅炉水位控制系统。 论文首先根据锅炉汽包水位的动态变化建立数学模型。在一定简化的基础上根据能量守恒定律和质量守恒定律，研究锅炉水位的变化规律，获得锅炉水位变化的动态方程。以此为基础，结合锅炉的实际运行状况来对锅炉汽包水位模型进行简化，忽略影响锅炉水位的次要因素，得出锅炉汽包水位的传递函数。以得出的动态方程和传递函数为基础设计锅炉汽包水位控制器，并简单介绍了传统的控制方式与策略。 论文接着对模糊控制理论以及神经网络理论的基本特点和原理做了介绍，在此基础上设计出模糊-PID控制器和模糊神经网络控制器。以锅炉汽包水位为控制对象，通过仿真对设计的新型控制器进行了测试，并在控制效果方面与传统PID控制器做了对比。对比的结果显示:新型控制器解决了常规PID控制的缺陷，具有较强的自适应性和鲁棒性。本文的新型控制算法获得了较为理想的控制效果。 |
| 作者： | 冯伟 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 王冬捷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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