Nghiên cứu nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển ổn định áp suất bao hơi bằng bộ điều khiển mờ chỉnh định tham số PID

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP PHẠM THỊ BẢO NGỌC NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT BAO HƠI BẰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHỈNH ĐỊNH THAM SỐ PID LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA THÁI NGUYÊN - 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP PHẠM THỊ BẢO NGỌC NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT BAO HƠI BẰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHỈNH ĐỊNH THAM SỐ PID CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA MÃ SỐ: 60520216 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT PHÕNG QUẢN LÝ ĐT SAU ĐẠI HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Trần Xuân Minh KHOA CHUYÊN MÔN TRƯỞNG KHOA THÁI NGUYÊN - 2014 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài                     nhau.  .           -  -  -  -  -  2             i.               . 2. Mục tiêu của nghiên cứu -     -   3.Nội dung của luận văn                 . 3   - p     4 Chƣơng 1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ÁP SUẤT BAO HƠI TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 1.1. Tổng quan về nhà máy nhiệt điện                      1.1.1. Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện                                            5    1.1.2. Chu trình nhiệt trong nhà máy nhiệt điện      o        o     6     abin-          1.2. Lò hơi nhà máy nhiệt điện 1.2.1. Nhiệm vụ của lò hơi Trong      -   7 -     1.2.2.Cấu tạo của lò hơi       1- - -  4- - - - -  - -  11-  3  8   -  -  -  -  -  -  -  phun     .4 [...]... yếu bằng các bộ giảm ôn hỗn hợp Từ những chỉ tiêu đặt ra, hệ thống điều khiển lò hơi phải được cấu thành từ một số bộ điều chỉnh tương đối độc lập với nhau gồm: - Hệ thống điều chỉnh mức nước bao hơi - Hệ thống điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt - Hệ thống điều chỉnh quá trình cháy - Hệ thống điều chỉnh sản lượng hơi - Hệ thống điều chỉnh áp suất bao hơi 14 1.3.2 Hệ điều khiển bao hơi Hơi nước chính... học cho hệ thống điều khiển áp suất bao hơi - Thiết kế điều khiển mờ chỉnh định tham số PID để điều khiển hệ thống áp suất bao hơi 17 1.3.4 Dự kiến các kết quả đạt đƣợc - Thiết kế bộ điều khiển PID để điều khiển và ổn định áp suất của mô hình lò hơi nhà máy nhiệt điện trong Trung tâm thí nghiệm - Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Mô phỏng và thực nghiệm để kiểm chứng bộ điều khiển -... Thiết kế bộ điều khiển mờ chỉnh định tham số PID để cải thiện chất lượng điều khiển và mô phỏng để kiểm chứng 1.4 Kết luận chƣơng 1 Chương 1 đã giải quyết được một số vấn đề sau: - Tổng quan được những nét cơ bản nhất về nhà máy nhiệt điện - Lựa chọn được đối tượng nghiên cứu là áp suất bao hơi - Lựa chọn phương pháp điều khiển mờ chỉnh định tham số PID để điều khiển áp suất bao hơi trong lò hơi nhà... phương pháp điều khiển hiện đại áp dụng cho một hệ thống điều khiển quá trình, cụ thể là điều khiển áp suất bao hơi của nhà máy nhiệt điện Đảm bảo khả năng hoạt động tốt trong mọi chế độ làm việc đòi hỏi các nhà khoa học không ngừng phát triển nghiên cứu Vì vậy nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển mờ chỉnh định tham số PID nhằm nâng cao chất lượng cho hệ thống ổn định áp suất bao hơi là cấp thiết Mục tiêu của... kế bộ điều khiển cho hệ thống điều khiển áp suất bao hơi bằng bộ điều khiển PID kinh điển 3.2 Tổng quan bộ điều khiển PID Bộ điều khiển được gọi là PID do được viết tắt từ 3 thành phần cơ bản trong bộ điều khiển : khuếch đại t lệ (P), tích phân (I) và vi phân (D) P uP uI I e(t) u(t) uD D với u(t) = uP + uI + uD  e(t) u(t) Hình 3.1 Sơ đồ khối bộ điều khiển tuy n tính (PID) Khi sử dụng bộ điều khiển PID. .. khi áp suất hơi tăng lên thì quá trình xảy ra ngược lại, Tóm lại nhiệt độ, lưu lượng và áp suất hơi quá nhiệt trước khi vào tuabin là các thông số quan trọng của hệ thống điều khiển hơi Việc tối ưu hoá các giá trị này như một giải pháp nâng cao hiệu suất của nhà máy và chất lượng điện phát ra 16 Hệ thống điều khiển hơi có hai hệ điều khiển được phân ly: hệ điều khiển nhiệt độ và hệ điều khiển áp suất. .. của hệ điều khiển, với mọi giá trị yêu cầu của tải thì áp suất hơi được điều chỉnh ở một giá trị ổn định Do đó, yêu cầu đối với bộ điều chỉnh áp suất bao hơi là phải có độ tác động nhanh phù hợp Khi áp suất trong bao hơi thay đổi thì mức nước bao hơi thay đổi theo quan hệ nghịch Nếu áp suất tăng thì mức nước bao hơi giảm và nếu áp suất giảm thì mức nước bao hơi sẽ tăng Việc đưa ra phương pháp điều khiển. .. bộ điều khiển Với các bộ điều khiển cho hệ thống điều khiển quá trình có chất lượng thấp như không thích nghi, không bền vững, tín hiệu điều khiển không bị chặn Trên cơ sở các tín hiệu vào là lưu lượng nước cấp, lưu lượng hơi tươi và mức nước bao hơi, bộ điều chỉnh mức nước sẽ làm thay đổi độ mở van cấp nước một cách tương ứng để duy trì ổn định áp suất trong bao hơi Áp suất hơi cũng là một thông số. .. giữa hơi và đường ống dẫn hơi Hơi bão hoà ra khỏi bao hơi có nhiệt độ không ổn định do nhiều nguyên nhân như sự thay đổi tải lò, sự biến đổi của bề mặt truyền nhiệt,…  Áp suất hơi: Áp suất hơi cũng là một thông số của hệ điều khiển, với mọi giá trị yêu cầu của tải thì áp suất hơi được điều chỉnh ở một giá trị ổn đinh Giữa áp suất hơi và lưu lượng hơi có mối quan hệ qua lại với nhau Khi lưu lượng hơi. .. lưu lượng Hệ điều khiển áp suất và lưu lượng hơi: Đại lượng yêu cầu điều khiển ở đây là áp suất hơi phải giữ không đổi với mọi giá trị tải yêu cầu, trong khi đó lưu lượng lại luôn thay đổi phụ thuộc vào công suất tải yêu cầu Để thực hiện điều khiển được hai đại lượng đó thì phải điều khiển tới yêu cầu nhiên liệu 1.3.3 Mục tiêu của nghiên cứu Vấn đề quan trọng của các hệ thống điều khiển quá trình là bộ . NGỌC NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT BAO HƠI BẰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHỈNH ĐỊNH THAM SỐ PID CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA MÃ SỐ: 60520216. NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT BAO HƠI BẰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHỈNH ĐỊNH THAM SỐ PID LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN.     12 5 1.3. Nghiên cứu về hệ thống điều chỉnh áp suất bao hơi trong nhà máy nhiệt điện 1.3.1. Đặt vấn đề     