一種在線模糊控制的鍋爐過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)方法

1、一種在線模糊控制的鍋爐過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)方法摘 要: 傳統(tǒng)的鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)通過檢測過熱蒸汽溫度及其變化趨勢來調(diào)節(jié)減溫水量,從而維持過熱蒸汽溫度在允許的范圍之內(nèi)。由于過熱蒸汽溫 度在減溫水量擾動下延遲較大,這種特性使過熱蒸汽溫度的控制滯后,控制效果不理想。分析現(xiàn)有熱電廠鍋爐過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制策略,提出利用鍋爐出口蒸汽溫度的變化率和爐膛出口煙氣溫度作為前饋信號,解決過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié) 的滯后性。基于此設(shè)計一種鍋爐過熱蒸汽溫度在

2、線模糊PID 雙?？刂品椒?并給 出詳細(xì)設(shè)計方案?，F(xiàn)場運行表明該方法可有效提高原系統(tǒng)的魯棒性。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞:鍋爐;過熱蒸汽溫度;在線模糊控制;魯棒性O(shè)ne Onl ine Fuzzy Control Boiler SuperheatVapor Temperature Adjustment MethodAbstract : Traditional control system for boiler superheated steam t

3、emperature regulates desuperheating water flow through testing the superheated steam temperature and its variation trend , thus keeping the temperature of superheated steam within a permissible range. The considerable d

4、elay in change of superheated steam temperature with respect to distrubance of desuperheating water flow , however , leads to the lagging in superheated steam temperature control and as a result the control effect is not

5、 satisfying。Has analyzed the existing thermal power plant boiler superheat vapor temperature governign system control strategy , proposed exports the vapor temperature using the boiler the rate of change and the chamber

6、 exports the haze temperature to take the forward feed signal , the solution superheat vapor temperature adjustment hysteresis quality. Has designed one boiler superheat vapor temperature。online fuzzy PID double model co

7、ntrol method based on this , and has given the detailed design proposal. The scene movement indicated this method may raise the plateau system effectively robustness.Key words :boiler ; steam temperature ; fuzzy control

8、 ; robust1 前 言過熱蒸汽溫度是火力發(fā)電廠鍋爐設(shè)備的重要參數(shù)。但受現(xiàn)場工況影響,過熱蒸汽溫度這一調(diào)節(jié)對象成為一個時變的、非線性、大滯后、大慣性的復(fù)雜熱工 控制對象,控制起來比較困難,因此也產(chǎn)生了多種不同的控制方法。雖然已有些文 獻(xiàn)對此問題作出研究[1 - 3 ] ,但現(xiàn)場熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)的滯后性和穩(wěn)定性仍沒有較好解決。本文在分析現(xiàn)場工況的基礎(chǔ)上,提出了一種解決過熱蒸汽溫度滯后性的 軟測量方法,并利用在線模糊 PID 雙模控制方法

9、改善系統(tǒng)的魯性。2 過熱蒸汽溫度系統(tǒng)分析及控制原理2.1 影響過熱蒸汽溫度變化的主要擾動因素鍋爐蒸汽過熱系統(tǒng)的控制任務(wù)就是控制過熱器出口汽溫在規(guī)定范圍內(nèi), 并的大滯后問題,控制效果不十分理想。 2.3 在線模糊控制的方案及實現(xiàn)模糊控制器由于具有快速跟蹤特性,非常適合于對大慣性、大滯后的非線性 被控對象進(jìn)行控制。但普通的模糊控制器穩(wěn)態(tài)精度較差,產(chǎn)生這一問題的主要原因是,當(dāng)系統(tǒng)接近穩(wěn)態(tài)時,偏差及其變化率在模糊集合上的投影為零,模糊控制器

10、 不再進(jìn)行調(diào)節(jié)動作,也即進(jìn)入了“死區(qū)” 。系統(tǒng)在此區(qū)域里的動態(tài)特性完全依賴于受控對象的動態(tài)特性。所以,改進(jìn)模糊控制器的調(diào)節(jié)品質(zhì)可以從改進(jìn)模糊控制器的“死區(qū)”特性入手。這里我們采用雙控制模塊的控制器。當(dāng)鍋爐處于動態(tài) 時(過熱蒸汽溫度升降大, 偏差大) 投入在線模糊控制,保證減溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的快速 響應(yīng); 當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時,則進(jìn)行在線模糊PID 控制。采用模糊控制模塊,模糊控制模塊進(jìn)入“死區(qū)”后,第二個控制模塊投入使用,將系統(tǒng)調(diào)節(jié)到穩(wěn)態(tài)。本系統(tǒng)選用

11、 PID 調(diào)節(jié)器作為第二個控制模塊,就構(gòu)成了Fuzzy - PID 雙?？刂破?。Fuzzy - PID 雙模控制器由一個選通開關(guān)控制,系統(tǒng)遠(yuǎn)離穩(wěn)態(tài)時采用模糊控制模塊,系統(tǒng) 接近穩(wěn)態(tài)后,PID 調(diào)節(jié)器被選通投入控制,將系統(tǒng)調(diào)節(jié)到穩(wěn)態(tài)點。系統(tǒng)接近穩(wěn)態(tài)時,系統(tǒng)的動態(tài)特性接近線性,適合PID 調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié),并且PID 調(diào)節(jié)器可以達(dá)到較高的調(diào)節(jié)精度,克服了普通模糊控制器穩(wěn)態(tài)精度較低的缺點,并且在模糊控制 模塊進(jìn)入“死區(qū)”后,由于有PID 調(diào)節(jié)模