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锅炉攚w€ ç‡ƒçƒ§è¿‡½E‹çš„自动控制

å‘布旉™—´ : 2018-08-09

1问题的æ出钢厂åó@环æµåŒ–床锅炉是特ŒDŠçš„热力讑֤‡åQŒå®ƒä¸åŒäºŽä¸€èˆ¬é“¾æ¡é”…炉,若é€å…¥é”…炉‹¹åŒ–室的煤粉˜q‡å¤šåQŒè€Œä¸€‹Æ¡é£Žçš„风é‡ä¸­‘³ä»¥ä½¿å…¶‹¹åŒ–燃烧åQŒåˆ™æ˜“结ç„?一旦有ž®é¢¿U¯çš„¾l“焦åQŒç”±äºŽæµåŒ–床的床温很高,则很快会有大é¢ç§¯çš„炉渣或煤粉颗粒å”R™„于其表é¢åQŒæ‰©å¤§äؓ大颿U¯çš„¾l“焦事故åQŒä»Žè€Œè¢«˜q«åœç‚‰æ¸…ç?è‹¥é€å…¥‹¹åŒ–室的风é‡å¤ªå¤§è€Œç…¤¾_‰è¾ƒž®‘,则其产生的热é‡è¿‡ž®ï¼Œå½±å“锅炉的正常è¿è¡ŒåŠ¾l济效益-因此选择åˆé€‚的风煤比对锅炉的绋¹Žè¿è¡Œè‡³å…³é‡è¦ã€‚本文æå‡ÞZº†è¾“ç…¤¾pÈ»Ÿå’Œç‡ƒçƒ§ç³»¾lŸè¿›è¡Œè”动控制的一¿U方法,形æˆå®Œæ•´çš„自动控制系¾lŸï¼Œé¿å…了锅炉结焦事故的频ç¹å‘生ã€?

ç”׃ºŽé”…炉是一个å¤æ‚çš„å—控对象åQŒå­˜ç€ç€éžçº¿æ€§ã€æ—¶å˜æ€§å’Œä¸ç¡®å®šæ€§ç­‰å› ç´ åQŒéš¾ä»¥å¾ç«‹ç²¾¼‹®çš„数学模型åQŒå› è€Œé‡‡ç”¨PID控制达ä¸åˆ°é¢„期效果。通过分æžè¡¨æ˜ŽåQŒé‡‡ç”¨æ¨¡¾pŠæŽ§åˆ¶å’ŒPID¾l“åˆæ˜¯æœ€æœ‰æ•ˆçš„手ŒDüc€‚本文通过模糊PIDå‚数自整定控制算法的研究åQŒæœ€åŽè¿›è¡Œäº†ä»¿çœŸåQŒç»“果表明,æ–ÒŽ¡ˆæ˜¯å¯è¡Œçš„åQŒåƈ能够获得良好的控制效果ã€?

2¾pÈ»Ÿ¾l“构锅炉控制¾pÈ»Ÿ¾l“构框图如所½Cºã€?

原输煤和¾l™ç…¤¾pÈ»Ÿä¸€èˆ¬å‡ä¸ºæ‰‹åŠ¨æŽ§åˆ¶å’Œç”‰|°”è”é”åQŒçŽ°ä¸ÞZº†å‡å°‘锅炉¾l“焦事故的å‘生,拟将该系¾lŸæ”¹é€ äØ“ç”?098å•ç‰‡æœºæŽ§åˆ¶å˜é¢‘器的闭环交‹¹è°ƒé€Ÿç³»¾lŸã€‚åŒæ—‰™€šè¿‡8098å•ç‰‡æœºæ‰©å±•çš„外部接å£ç”µèµ\æ¥æŽ§åˆ¶æ±½åŒ…çš„æ°´ä½ã€è¿‡çƒ­è’¸æ°”的温度ã€ç‚‰è†›è´ŸåŽ‹åŠé”…炉的燃烧过½E‹ï¼Œä»Žè€Œä‹É锅炉å„个å‚数的检‹¹‹ä¸ŽæŽ§åˆ¶é€šè¿‡å¾®æœºè¾‘Öˆ°å¿«é€Ÿã€å‡†¼‹®çš„效果ã€?

3模糊PID自整定算法本文所设计的PID整定æ–ÒŽ¡ˆå¦‚所½Cºã€‚其原ç†æ˜¯åŸºäºŽå‚æ•°çš„åˆå§‹æ•´å®šçš„模¾pŠPID控制æ–ÒŽ³•åQŒä½†å½“过½E‹å‚æ•°å˜åŒ–过大,PID自整定ä¸èƒ½å®žçŽ°æœ‰æ•ˆæŽ§åˆ¶æ—¶åQŒè¿ç”¨æ¨¡¾pŠè§„则控制的åŒæ—¶˜q›è¡Œåœ¨çº¿è¾©è¯†åQŒç›´è‡Œ™¾©è¯†ç²¾åº¦æ»¡­‘Œ™¦æ±‚å†åˆ‡æ¢åˆ°æ¨¡¾pŠPID控制。于是在新的PIDå‚数基础上ç‘ô¾l­è¿›è¡Œæ¨¡¾pŠPID自整定调节ã€?

模糊整定的推ç†è¿‡½E‹å’Œå¸¸è§„模糊控制器类ä¼û|¼Œå‡æ ¹æ®å½“å‰ç‰¹å¾å€ÆD¿›è¡ŒåŠ¨æ€è°ƒæ•ß_¼Œä»¥ä¸‹åˆ†æž˜q‡ç¨‹çš„在动æ€è¿‡½E‹ä¸­åQŒPIDå‚数应根æ®ä¸åŒçš„状æ€è¿›è¡ŒåŠ¨æ€è°ƒæ•ß_¼Œé€šè¿‡å¯¹å“应曲¾U¿çš„分æžä¸éš¾å¾—到如下¾l“论åQšåœ¨ä»ÀL„状æ€ä¸‹åQŒKpKrKd的整定方å‘相å,此外从ç»éªŒæ•´å®šå…¬å¯ä»¥çœ‹å‡ºåQŒTiå’ŒTdæ€ÖM¿æŒä¸€å®šçš„比例关系åQŒä¸”W=ä¸ÞZº†æ高½Ž—法的实时性,采用调整因å­T实现Kp Kd的在¾U¿è°ƒæ•ß_¼Œæ•´å®šå…¬å¼ä¸ÞZؓ了ä¿è¯PIDå‚数在åˆå§‹å®šå€¼å’Œä¸Šæ¬¡è°ƒæ•´çš„基¼‹€ä¸Šæœ‰ç•Œåã^滑地上下调整åQŒè¿™é‡Œé‡‡å–如下调整TTåQˆtåQ?Vh其中åQŒV―般å–,其大ž®åª„å“T的调整速度åQŒè¿™é‡Œå–V=0.5åQŒhä¸ÞZ¿®æ­£é‡åQŒé€šè¿‡æ¨¡ç³Šè§„则˜q›è¡Œè°ƒæ•´åQŒä»¥é—´æŽ¥æ•´å®šT从而实现PIDå‚æ•°çš„åã^滑ã€æœ‰ç•Œè°ƒæ•´ã€?

ä¸ÞZ¿è¯?1 è¡?模糊控制规则表Tab- 4仿真效果对大滞åŽåŠå¯¹è±¡ç»“æž„å‚æ•°å˜åŒ–的情况åQŒå°±å¸¸è§„PID控制和本½Ž—法˜q›è¡Œä»¿çœŸç ”究åQŒé¦–先以å¼ï¼ˆ1åQ‰æ‰€½Cºå¯¹è±¡çš„阶跃å“应说明该方案对大时滞对象的控制效果ã€?/t<1åQŒä×o-1

当f/è´?时一般认为是较难控制的对象,常规PID调节的控制效果如中的点划¾U?åQˆtåQ‰æ‰€½Cºï¼Œè€Œæœ¬æ–‡æ‰€æ的模糊PID½Ž—法ä»å¯å¯¹å…¶˜q›è¡Œæœ‰æ•ˆæŽ§åˆ¶åQŒå¦‚图中虚线⑴所½C?考虑如å¼åQ?åQ‰æ‰€½Cºåˆå§‹å¯¹è±¡ï¼Œå½“è¿è¡Œæ—¶é—´å¤§äº?0T.æ—Óž¼Œæ”¹å˜å¯¹è±¡å‚数如å¼åQ?åQ‰ï¼Œå…¶ä»¿çœŸç»“果如所½Cºã€?

仿真¾l“果表明本文æ出的模¾pŠPIDå‚数自整定控制算法综åˆäº†æ•°å­¦æ¨¡åž‹å’Œè§„则模型的优点åQŒåˆ©ç”¨å¯¹è±¡çš„先验知识和调节过½E‹ä¸­çš„动æ€ä¿¡æ¯åœ¨¾U¿æ•´å®šå‚敎ͼŒå®ƒåŸºäºŽå•ä¸€æ¨¡ç³Šè§„则åQŒåƈ引入了对控制性能的智能评判,能够处ç†ä¸€å®šç¨‹åº¦çš„ä¸ç¡®å®šæ€§ï¼Œòq¶å¯¹å¤§æ—¶æ»žå¯¹è±¡è¿›è¡Œæœ‰æ•ˆæŽ§åˆÓž¼ŒåŒæ—¶å…ähœ‰è¾ƒå¥½çš„å“应速度ã€é™æ€æŒ‡æ ‡åŠå®žæ—¶æ€§ã€?

å‚æ•°å˜åŒ–时的å“应曲线5¾l“语本文针对钢厂循环‹¹åŒ–锅炉攚w€ çš„燃烧˜q‡ç¨‹è‡ªåŠ¨æŽ§åˆ¶åQŒæå‡ÞZº†æ¨¡ç³ŠPID自整定算法,òq¶å¯¹æŽ§åˆ¶½Ž—法˜q›è¡Œç ”究与仿真。仿真结果表明,该控制手ŒDµå¯è¾‘Öˆ°æ¯”较ç†æƒ³çš„控制效果,å…ähœ‰è¾ƒçŽ°å®žçš„实用价倹{€?

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