Разработка и исследование системы автоматического управления технологическим процессом химводоочистки на теплоэлектроцентрали с использованием аппарата нечеткой логики

• Автор: Гаврилов, Филипп Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 104 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 Проблема построения эффективных систем управления технологическим

процессом подготовки воды для подпитки теплосети ТЭЦ

1.1 Обоснование необходимости подготовки подпиточной воды.

1.2 Технология обработки воды и сущность процесса ионного обмена.

1.3 Описание объекта исследования.

1.4 Постановка задачи управления .

1.5 Способы построения систем интеллектуального управления

1.6 Основные понятия нечеткой логики

2 Разработка нечеткого алгоритма управления

2.1 Построение классического нечеткого регулятора.
2.1.1 Фаззификация.
2.1.2 Система типа Мамдани
2.1.2.1 Алгоритм формирования правил
2.1.2.2 Дефаззификация .
2.1.3 Реализация система типа Сугено
2.1.3.1 Алгоритм формирования правил
2.1.4 Выводы
2.2 Формирование универсальной базы правил
3 Методика настройки нечеткой системы регулирования методом
пассивного эксперимента.
3.1 Постановка задачи оптимизации параметров нечеткого регулятора
4 Программная реализация.
4.1 Моделирование классического нечеткого регулятора
4.2 Моделирование нечеткого регулятора с применением разработанной методики формирования универсальной базы правил
4.3 Программная реализация параметрической настройки нечеткой
системы регулирования
5 Реализация на объекте .
5.1 Автоматизированная система управления установкой подпитки теплосети ТЭЦ ВАЗа.
5.2 Реализация нечеткого алгоритма.
Заключение.
Список использованной литературы


Таким образом, при решении задачи автоматического управления подпиткой теплосети необходимо основываться как на технологических требованиях предъявляемых к процессам химической очистки воды и режимам работы, так и на опыте операторов, эксплуатирующих объект в течении длительного срока и обладающих необходимыми знаниями о возможных неопределенностях, возникающих в процессе работы объекта. В представленной диссертации решается задача построения системы автоматического управления процессом химической подготовки воды с помощью нечеткой логики - метода современной теории интеллектуальных систем. Применение нечеткой логики позволяет в условиях ограниченности и неопределенности информации о характеристиках объекта управления наиболее полно использовать знания эксплутационного персонала в процессе управления. Данные знания используются в виде логико-лингвистических аппроксимаций формальных моделей объектов управления. Целью диссертационной работы является решение научно-технической задачи по разработке алгоритмов нечеткого управления группой параллельно работающих объектов на примере управления фильтрами блока подпитки теплосети ТЭЦ. ТЭЦ. Основными методами исследования являются методы теории нечетких множеств, компьютерного моделирования и экспериментальных исследований объектов и систем управления. Предложена методика структурно-параметрического синтеза нечеткой системы управления работой блока фильтров установки подпитки теплосети, построенная на основе применения параметризуемых функций принадлежности, обеспечивающих соответствие вырабатываемых управляющих воздействий эталонным образцам. Практическая полезность. Полученные в диссертации выводы и рекомендации позволяют решить ряд важных практических задач по совершенствованию работы блока подпитки теплосети на ТЭЦ. В результате применения нечетких регуляторов режимов работы фильтров системы химводоочистки на ТЭЦ могут быть синтезированы алгоритмы управления, не уступающие по своему качеству решениям принимаемым квалифицированным оператором при управлении режимами работы фильтров установки подпитки теплосети. Предложенные в диссертационной работе методики могут быть непосредственно использованы в целях инженерного проектирования систем нечеткого управления группой параллельно работающих объектов не только применительно к системам химводоподготовки, но и для других технологических процессов. Реализация результатов работы. Результаты диссертационных исследований использованы в рамках внедрения автоматизированной системы управления химическим цехом ТЭЦ Волжского автозавода в виде реализованных на типовых аппаратно-программных технических средствах алгоритмов управления блоком подпитки теплосети, а также в учебном процессе для студентов специальностей «Управление и информатика в технических системах» и - «Автоматизация технологических процессов и производств» в Самарском государственном техническом университете. Апробация работы. Десятая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Москва: МЭИ. Всероссийской конференция молодых учёных, Новосибирск: НГТУ, г. Научно-практическая конференция «Проблемы развития централизованного теплоснабжения». Самара г. Шестой международный симпозиум «Интеллектуальные системы» 1МТЕЬ8’ . Россия, Саратов: СГТУ. Работа по данной тематике была награждена медалью министерства образования и науки Российской Федерации за лучшую научную студенческую работу по итогам открытого конкурса на лучшую научную работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в вузах Российской Федерации. Приказ № от 9 марта г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и двух приложений. Основной текст изложен на 0 страницах, содержит рисунок, 5 таблиц. Библиографический список включает наименований. Результаты компьютерного моделирования и промышленного внедрения системы нечеткого управления работой блока фильтров подпитки теплосети на ТЭЦ.