基于模糊PID的汽輪機DEH系統(tǒng)研究.pdf

1、論文題目：基于模糊PID的汽輪機DEH系統(tǒng)研究專業(yè)：檢測技術與自動化裝置碩士生：孫玉芬（簽名）指導教師：王再英（簽名）摘要汽輪機數字電液控制系統(tǒng)（DEH）是電廠自動化控制系統(tǒng)重要的組成部分。DEH控制系統(tǒng)主要包括轉速控制系統(tǒng)和負荷控制系統(tǒng)，由于負荷擾動、汽壓擾動及其他外界干擾的影響，系統(tǒng)存在不穩(wěn)定性，系統(tǒng)中再熱器部分具有滯后現象，內部結構復雜，控制變量較多等因素，常規(guī)控制方式很難達到理想效果，控制品質需要進一步提升。模糊控制，是智能控制

2、的一個分支，也是近年來控制界學者研究的熱點，模糊控制具有仿人智能的特點，在大滯后、擾動、非線性等復雜控制系統(tǒng)中具有較好的動態(tài)控制效果。常規(guī)PID控制能消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，使系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)態(tài)特性。本文將模糊控制與PID控制結合，在轉速控制回路，利用模糊控制的模糊推理規(guī)則對PID參數進行整定，使PID參數能隨著控制系統(tǒng)的變化而實時調整，可減少現場工作人員的工作量及操作誤差，使系統(tǒng)得到更好的控制。在負荷控制回路，升負荷過程中，偏差變化較大，

3、利用模糊控制及PID控制各自的優(yōu)勢，當偏差變化較大時采用模糊控制，響應速度快可抑制系統(tǒng)產生超調，小偏差時采用PID控制，有助于消除靜差，防止干擾。由于DEH控制系統(tǒng)中被控對象較多且數學模型難以精確，運用MATLAB仿真實驗平臺建立模糊數學模型及采用模型優(yōu)化方案對兩種控制系統(tǒng)進行仿真實驗。實驗中，模糊控制與PID控制相互轉換時切換開關存在擾動問題，在此引入信號跟蹤的方法實現開關的無擾動切換。實驗結果表明模型的建立及復合控制方案的引入較傳統(tǒng)

4、控制在快速、穩(wěn)定等方面取得了較好的控制效果。此復合控制算法的仿真研究也可應用于具有類似結構的其他復雜控制系統(tǒng)。仿真實驗對實際應用具有一定的指導作用。開關的無擾動切換方法可應用于類似的閥門管理等實際中。關鍵詞：數字電液控制系統(tǒng)；PID控制；模糊控制；復合控制；仿真研究類型：應用研究Subject:ResearchofSteamTurbineDEHSystemBasedonFuzzyPIDSpeciality:DetectionTechno

5、logyAutomationEquipmentName:SunYufen（Signature）Instruct:WangZaiying（Signature）ABSTRACTSteamturbinedigitalelectrohydrauliccontrolsystem(DEH)isanimptantpartinautomaticcontrolsystemofpowerplant.DEHcontrolsystemconcludethesp

6、eedcontrolsystemloadcontrolsystem.Theconventionalcontrolmethodisdifficulttoachievethedesiredeffectfurtherenhancethequalitycontrolneedsbecauseofthecomplexityofthesysteminternalstructurethenumerouscontrolvariablestheloaddi

7、sturbancetheinfluenceofthevappressureperturbationsotherexternalinterferencecausedthesysteminstabilitythereheaterptionalsohaveadelayedphenomenonetc.Fuzzycontrolisabranchofintelligentcontrolbutalsoithavebeenahotresearchinr

8、ecentyears.Theadvantagefeatureoffuzzycontrolishumanoidintelligentithasagooddynamiccontrolindisturbancenonlinearcomplexcontrolsystem.TheconventionalPIDcontrolcaneliminatethesteadystateerrofthesystemmakingthesystemhavegood

9、steadystateacteristics.CombinationingfuzzycontrolPIDcontrolfonesides，wecanusefuzzycontrolrulestocompletePIDparametertuninginthespeedcontrolloopthePIDparameterscanbeadjustedinrealtimewiththechangeofthecontrolsystemitcanre

10、ducethewkloadoffieldstaffoperaterrmakingtheeffectofcontrolsystemtobebetter.Another，makinguseoffuzzycontrolPIDcontrol‘sadvantagesduringloadprocessdeviationchangegreaterinLoadcontrolcircuitusingfuzzycontrolwhenlargedeviati

11、onchangeitcanmakefastresponseinhibitovershootusingPIDcontrolwhensmalldeviationitcouldhelpeliminatestaticerrpreventinterference.ThemathematicalmodelisdifficulttobeaccuratelyestablishedbecauseofmulticontrolledobjectsinDEHc

12、ontrolsystem.SomakeuseoffuzzymathematicalmodelmodeloptimizationhavesimulationexperimentsinthetwocontrolsystemsthroughMATLABsimulationplatfm.ExistingswitchdisturbanceproblemwhenfuzzycontrolPIDcontrolconversionduringexperi