Tóm tắt luận văn LÒ HƠI VÀ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI ĐỂ ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT CỦA HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NÓI CHUNG


Chương 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI VÀ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI
ĐỂ ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT CỦA HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI
TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NÓI CHUNG
1.1. Tổng quan về nhà máy nhiệt điện

 !"#$%&''()
*+,*#
-.!/$012'345
67''5%8###$9,23!"3:+*3')*
+!"#;+!"<1"=61=553!3!/>!/
!"9?#@!/A B!/!
2$9).3'7/!"6:1
3!"2#
1.1.1. Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện

1.1.2. Chu trình nhiệt trong nhà máy nhiệt điện
C
 !" 
1.2. Lò hơi nhà máy nhiệt điện
1.2.1. Nhiệm vụ của lò hơi
1.2.2 Cấu tạo của lò hơi
#
#$%&'()*
D
+,! /!01&*.0
1.2.3 Hệ thống điều khiển lò hơi
1.2.3.1 Lò hơi là một đối tượng điều khiển
1.2.3.2 Giới thiệu chung hệ thống điều khiển lò hơi
*. Các mạch vòng điều khiển đảm bảo quá trình chuyển hóa năng lượng

*. Các mạch vòng điều khiển đảm bảo chất lượng
23'4.56*
1.3. Nghiên cứu về hệ thống điều chỉnh áp suất bao hơi trong nhà máy nhiệt
điện
1.3.1. Đặt vấn đề
1.3.2 Hệ điều khiển bao hơi
1.3.3. Mục tiêu của nghiên cứu
E
F= 2=6)G39=6)#
F"9=6)2=6)G*3!/!
6?756?9=1H57=6)6?9I#
J'+A7133!3!/!"53!3!/+1K
!"9+59=LK!"B3MA1!"
!+K)%GM9+#N+O3
?2 =6)51"' G+!/
=LAM#P*5'21"9=L9
+3*Q/#R9+MG
K!"9+MS#GK!"
9+1GK!"9+B
F!!+=6)$%T2=
6)G5T)3=6)9+ 5
96$231:86
6?0)'K#FG1U'K69=6)7
V.3!/2M9+3#
WT' 3U134
XW?2=6)9+#
XJ6Y=6)7)M2K
!"9+#
1.3.4. Dự kiến các kết quả đạt được
XZ.%&?G 2#

XJ69=6)[\P)=6)7M 
2K!"9+#
X69=6)7)M 2K!"
9+*#
X]^?82'W39_`36#
XJ&361"3a
b
Chương 2
MÔ TẢ TOÁN HỌC CHO ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT
TRONG HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
2.1. Đặt vấn đề
X ,7819 3!+H7T1T$+91
'KK%T5!7Q/?161)
 !c6d!=6)G#
:,7; !/.%&'+A?H9U5
V?31=IKH 
2#F.%&?G0!/ 2!/3?
G#W?G3G0!/*"&!/
?9V?H?G1986?#
J6dU=6)5.!""92%$?G0!/
4
<,7)(F"?H?G,!3!,?
53!,[e\P5+,625$[S59),35###W?G,$Q
/19)%f&21=^3'61!+H
#
<,7)=F"?H !!+G1.
<69)%f$51"?G9UG6*g%T.7
62>5!+G$25=$5!+G$<
%T2.756+91956*U
%$&5$1"3?257%Q=6)G>#

W?G7/T7'K.(I7 
0O!9 23'61!+#
<,7-1hGK9)%f?1I71=
2&%!"%$3U%f5g%T?H9U#
<,7 &h!+G=?8I7 
2SH67$.#W?G7!/.%&1"
?H3UG5'+Ag%T?GI?G
3U#
#
6. !8*.56>
3'4/? !@/A)>
i
2.2. Mô tả toán học cho các thành phần trong hệ thống điều khiển ổn định áp
suất trong hệ thống mức nước bao hơi nhà máy nhiệt điện
2.2.1. Cấu trúc điều khiển hệ thống áp suất bình bao hơi
]^+9 2=6)G!/!
GC#4
2.2.2. Xây dựng hàm truyền các thành phần của hệ thống
2.2.2.1. Thiết bị đo
#]^+94
j
2.2.2.2. Thiết bị chấp hành
#]^+94W1=6)9,.1!/k21"
+Q1"T63'#J'GC#b3GI
( 167k1"+=X3:#
+3'4/?@/A'0B
23'4%/ !8C6&D
3"'
E*F)
3GAB

3.8
3H8B)6&D
3I8
,BJ
3C
8
3"'
8B)
l
2.2.2.3. Bình bao hơi
2.3. Hàm truyền của hệ thống
K3'4 7?)=)B.
LM8B69)6!856
N)B N O)B
2P
PP- +
[\P
+ +
PP2
QK- RQ 2P- R
<X>
[

[
PP2
SM)B 
m
Chương 3
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID ĐỂ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT
TRONG HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI BẰNG MÔ PHỎNG

VÀ THỰC NGHIỆM
3.1. Giới thiệu chung
J!+C5n.%&!/?G2
!/#J!+569=6)2=6)
9+9V9=6)[\P6)#
3.2. Tổng quan bộ điều khiển PID
Y=6)!/3[\P%!/1(0D+9
9=6)46$o3<[>57.<\>11.<P>#
 1"<>p
[
q
\
q
P
Rg%T9=6)[\P*979M D
$5D764
X [TQ1317<[>
X h1*73d6<\>
X ]*6K$1$<P>
Y=6)[\P!/K%Tn21"2!/`\`r
S'3a,<sSS%96>!G1B4
#6./!56@&QTUVR
<>
S<>
\
<>

[

\


P
S<>
[
P
PID
<>
<>
S<>
<>
Plant
t
X #
3.2.1. Thiết kế bộ điều khiển trên cơ sở hàm quá độ h(t)
3.2.1.1. Phương pháp Ziegler – Nichols
3.2.1.2. Phương pháp Chien – Hrones – Reswick
3.2.1.3. Phương pháp hằng số thời gian tổng của Kuhn
3.2.2. Thiết kế điều khiển ở miền tần số
3.2.2.1. Nguyên tắc thiết kế
W2=6)!/?4
3.2.2.2. Phương pháp tối ưu modul
3.2.2.3. Phương pháp tối ưu đối xứng
3.3. Thiết kế điều khiển áp suất bao hơi
J0'*+,^=6)!G1B4
2P
PP- +
[\P
PP2
Q K- RQ 2P- R+ +
PP2

<X>
h

h
#2'4.560-'/)
B 
#'4/!56TUV
<X>
D
J
J

9
>

R
%
J
9
J

u
t
##WA>!
#+.56
v
6
<>
<>
<>

<X>
v

<>


3.4. Đánh giá chất lượng hệ thống bằng mô phỏng trên Matlab – Simulink
3.4.1. Sơ đồ mô phỏng bằng matlab – Simulink
3.4.2. Các kết quả mô phỏng
#L3'4 70X56 YZ'0/)
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
t(s)
P(at)
Dap ung ap suat binh bao hoi
Pdat
P
0 100 200 300 400 500 600 700 800
0
0.5
1

1.5
2
2.5
Dap ung ap suat binh bao hoi
t(s)
P(at)
Pdat
P
C
XJ!c/?81"5b
XJ!c/?81"K!"805b3'C
3.5. Đánh giá chất lượng hệ thống bằng thực nghiệm
#SW0Y.0-'8Z[T
\
]^2
#KW0Y.0-'8Z[?/1
;T
\
]^2%
;GD#m4YG9+
#_3'4& 56 YZ'0//)
D
3.5.1. Cấu hình thực nghiệm về điều khiển mức tại trung tâm thí nghiệm
#PM)
E
3.5.2. Giới thiệu về mô hình thực nghiệm
;2,94
#`)\)& 560-'//)
#`)\6@>?& 560-'//)
b

S
TT
Tên máy móc, thiết bị
Hãng
Xuất
xứ
Số
lượng

W7 n;[
R)][w4\S3[S\FD#t
x;y_YlttW;z_{xY_;PP
ltxY_]PX{vElZ_
ht_ttW_,
CCtFu]_bt;y
W4h]Pm|
;[
J
}2
C
C
Y=6)P]`5%S3
[Wlb9,T66~
!4
X[Wlb5][w5
XJ[lDt5YS3S5•%pb5

XJRlbt5]€ZX9S93S
XJYltj5W%3S9S5


XYSsS96
<EmEDtDXi>5
uYY
<[Wlbi>
JT
@)

D
`YlCYSw
€S3P\X3S%9S
s396S3%
9S%S93S
JRlCFtCt
v%plb
ushpb5i<t5lz>S
S`YlCs][w
uYY
JT
@)

E
JRCCJ393S
{•EbP9Xm<sS3S>53SD
uYY
JT
@)

b
]\lbEuRt[s9XP[_FSsS
[6S3%4

X]\lbEu5]\SsS
XJ[lbE5YS3S5•%pit
JT@)
JT
@)

i
i
[••S`3PS1S
b_CDtF##•S3S93S5
CEF%#5bu
]r`€h U 
j
]\lt[sY‚]\`ltt
SsS3%4
[•S`3]S
JYltjW%3S9JS
JS9Ss•S3%S%
]\lt%SSs33•
\_r%3SP\lDt5P\lD5P\llb5
P\llt%Prllt#
uYY
<]\lDt>
JT
@)
C
l
u\ltu3l
t<E>##Ctu5t##tF5CY53S
S%S%t5ƒ5{S%3btF

wSW%3SJSwJwlt5
JwlC5JwlE5JwlDt5JwlDb5
JwlDl#
uYY
JT
@)
C
m
urltu3l5t<E>###
Cttu5E95{hbtt_mbtr5
{S%3btF
wSW%3SJSwJwlt5
JwlC5JwlE5JwlDt#
uYY
JT
@)
C
t
P\ltP3CEF%#Cl
{S%3btFS%3S
JSwJwlt5JwlC5
JwlE5JwlDt
uYY
JT
@)
i

PrlCtP3r5{S3#3
Sl5CEXCDtF##Du5
„t#E5%##ECv5{S%3CbtF

wSW%3SJSwJwl5
JwlD5JwlDi5JwlDj#
uYY
JT
@)
i
C
JwlDtF€S%S%W%3S
JSw5WJw5btFCi
3S35S%3btF
uYY
JT
@)
t
j
D
JwlDjF€S%S%W%3S
JSw5WJw5CbtFl
sS%335lhS35
CiS35S%3CbtF
uYY
JT
@)
i
E
\1SS53SSs5k
21"9=6)g%T
K[s9
JS3SSS C
b

]T6T1T3(
I9,55
3(

i
J9K3$'%t
Xttt;Cr
W?4!"CCtP€x]
€%Se
;S
@K C
j
J9K3$'. €%Se
;S
@K C
l J9
€%Se
;S
@K C
m J9
€%Se
;S
@K 
Ct J93!3!/6)07#
€%Se
;S
@K 
C
t9!"g%T+
t9+%

tC9+3.
tYG!"
tY+3&tY
F


CC
F=6)7T1T
1=6)3&1
J
}2
C
l
3.5.3. Các kết quả thực nghiệm
XJ!c/MI0Y3'CY*2#jY5
1"?29=6)4R
[
ptt…R
\
pCt…R
P
pt5b#
XJ!c/MI0Y3'CY*2#jY5
1"?29=6)4R
[
pt…R
\
pCt…R
P
pt5b#

##a@>?& 560-'8Za
T
]PPba
U
]Pb
a
V
]P^2
#+a@>?& 560-'8Za
T
]Pba
U
]Pb
a
V
]P^2
m
3.5.4. So sánh với kết quả mô phỏng
R?81==6)!'GD#j5GD#l16
&!'GD#D5GD#E6!+&1=
3!/=6)#1"6?86M?2 9
=6)6?/3aG3!/ 26?9<GD#D>#
!1U5?&'?G=6) !c$
RdU]?nK823'H&f13a#}
*5.!/%163U11=7K%T1&#
Ct
Chương 4
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI ĐỂ ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT
TRONG HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI
4.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

4.1.1. Tổng quan về điều khiển thích nghi


Điều chỉnh hệ
số khuếch đại
Bộ điều khiển
Đối tượng
Tín hiệu
điều khiển
W)c
)-
Tín hiệu
chủ đạo
+W5G 6@(
M!5G
7
Đầu ra
Hệ thống
điều chỉnh
Cơ cấu
thích nghi
So sánh
Đo lường theo
Tiêu chuẩn IP
d&
d&8B)
d%e
[ZUT
<
$f67/@ $f/@Z

+3'4/?.&
C
4.1.2. Tổng hợp hệ điều khiển thích nghi trên cơ sở lý thuyết tối ưu cục bộ
(phương pháp Gradient)
Zk2=6)7!G1B4


+L6..56&g) 7 h/1'
x

<>
x<>
Π

γ
−
Π
Π
Π

γ



9
+



9

+





S

q
X
q
R
C
R

Mô hình mẫu
Bộ điều khiển
Đối tượng
Cơ cấu
thích nghi
<X>
<q>
i 7

Tín hiệu ra
,(8*)
,(8*)B

Tín hiệu
chủ đạo

+#W56g) 7 h
Tính toán
thiết kế
Đánh giá
thông số
Bộ điều chỉnh
Đối tượng
J7
=6)
]?2
 G
J7
 $
J7
++W56jG
Mô hình mẫu
Bộ điều chỉnh
Đối tượng
Cơ cấu
thích nghi
u



ε
<q>
<X>
+23'4 7 h-)-)
CC
R?86)K17%T4

+Sa@>? 70X&600`\g
^8Za]2^d]P2-b/^8Za]S^d]PK-
5
95
CD
4.1.3. Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi dùng lý thuyết Lyapunov
R?817%TA'4
x

<>
x<>
Π

γ
−
Π

γ





S

q
X
q
R
C

R

+_6.,ik\j%9@E0)8
X
Π
Π
+PW0Y.&66E0)8
^8Za]2^d]P2-b/^8Za]S^d]PK-
5
95
CE
4.2. Sơ đồ và kết quả mô phỏng với phương pháp điều khiển thích nghi
4.2.1. Sơ đồ mô phỏng
`+,?83!/=6) 9=6)7
1"9=6)[\P
+ 70Xg)000&`\g
+ 70X-)-000&8BTUV
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
t(s)

P ( at )
Dap ung ap suat cua bình bao hoi
Pdat
Pth.nghi
Ppid
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
t(s)
P ( at )
Dap ung ap suat cua bình bao hoi
Pdat
Pth.nghi
Cb
4.2.2. Kết quả mô phỏng
+#W0Y0-'//)g)0006&
++W0Y0-'//)g)0006&
8BTUV