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《電廠鍋爐主汽溫模糊控制器的研究與應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、審稿意見：電廠鍋爐主汽溫模糊控制器的研究與應用郭峰，王建偉，高澎亮（華北水利水電學院河南鄭州450011）摘要：針對火電廠主汽溫系統(tǒng)的大滯后、大慣性、非線性等特點，提出了模糊控制的思路，設計了模糊控制模型并與普通PID控制進行了比較。應用Matlab軟件進行了仿真研究，從仿真結(jié)果中可以看出:模糊控制魯棒性高、系統(tǒng)響應快,與常規(guī)PID控制相比，具有明顯的優(yōu)勢.關(guān)鍵詞:主汽溫；模糊控制；PID控制；Matlab仿真中圖分類號:TM273.4文獻標識碼:ATheResearchandApplicationofFuzzyControl
2、lerintheTemperatureControlofSuperheatedSteaminPowerPlantGuoFengWangJianwei(NorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower,Zhengzhou450011,China)Abstract:Consideringthelongtimelag,biginertiaandnonlinearitycharacteristicoffreshsteamtemperature,weapplyfuzzy
3、controllertothecontrolofboiler'smain-streamtemperature,andpresentsafuzzycontrollingsystemcomparingwithnormalPIDcontrol.CarryingonsimulatebaseonMatlab.Simulationresultsshowthat,fuzzycontrollcanprovideabettercontrolquality,strongerrobustness,quickerspeedthantheconvent
4、ionalPIDcontrol.Keywords:theMain-streamTemperature,fuzzycontroll,PIDcontrol,MatlabSimulatlon,1．引言火電廠中從汽包出來的蒸汽，經(jīng)過鍋爐煙道中的過熱器同高溫煙氣熱交換，在過熱器出口所得到的蒸汽溫度被稱為主蒸汽溫度或過熱蒸汽溫度，簡稱主汽溫度或過熱溫度[1]。在現(xiàn)代火力發(fā)電廠熱工控制中，主蒸汽溫度是火電廠生產(chǎn)運行中的一個重要檢測和控制參數(shù)，對電廠的安全經(jīng)濟運行有重大影響。一般中高壓鍋爐主汽溫的暫時偏差不允許超過±10℃長期偏差不允許超過±
5、5℃這個要求對汽溫控制系統(tǒng)來說是非常高的。主汽溫偏高過高、主汽溫偏低都會降低機組的效率，影響機組運行的經(jīng)濟，縮短汽輪機葉的使用壽命[2]。6模糊控制是當今控制領(lǐng)域中令人矚目的控制方法和技術(shù)，它通過把專家的經(jīng)驗和要求總結(jié)成若干規(guī)則，采用簡便、快速、靈活的手段，來完成那些用經(jīng)典和現(xiàn)代控制手段難以實現(xiàn)的自動化的目標，因而在多個領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應用。模糊控制器是近年來發(fā)展起來的新型控制器，其優(yōu)點是不要求掌握受控對象的精確數(shù)學模型，而根據(jù)人工控制規(guī)則組織控制決策表，然后由該表決定控制量的大小[3]。本文以此為基礎(chǔ)借助于Matlab
6、軟件來構(gòu)建火電廠主汽溫控制系統(tǒng)的仿真模型，更好的達到控制效果。2．模型建立及過程的仿真分析2．1數(shù)學模型本文所選的是某單元機組容量為300MW的主蒸汽溫度，這一具體對象[1]是:(1)主調(diào)節(jié)區(qū)傳遞函數(shù):(2)導前區(qū)傳遞函數(shù)為:整個主汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)過程的方框圖如圖1[4]圖1主汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)過程方框圖其中--導前區(qū)對象傳遞函數(shù)；--惰性區(qū)對象傳遞函數(shù)；--主調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)；--副調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)；導前氣溫變送器的斜率；主氣溫變送器的斜率。2．2模糊控制原理過熱汽溫的模糊控制一般是將圖2-1所示的控制系統(tǒng)中主調(diào)節(jié)器用模糊控制代替，副調(diào)節(jié)
7、起仍采用P調(diào)節(jié)器，如圖2所示：圖2過熱器溫模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖62．3模糊控制器結(jié)構(gòu)設計模糊控制器的結(jié)構(gòu)設計[5]實質(zhì)上是確定模糊控制器的輸入語言變量、輸出語言變量及模糊控制器的不同組合與擴展問題。對于鍋爐主汽溫控制系統(tǒng)的設計，這里我們選擇的是雙輸入單輸出的二維模糊控制器，模糊控制器的輸入量是鍋爐過熱蒸汽溫度與給定值的偏差（即偏差e）和偏差e的變化率ec，輸出量是減溫水量u。2．4模糊控制器規(guī)則設計控制規(guī)則的設計[5]是設計模糊控制器的關(guān)鍵，一般包括三部分，選擇描述輸入變量的詞集，定義各模糊變量的模糊子集及建立模糊控制器的控制規(guī)
8、則。在這里，我們將偏差e所對應的語言變量E、偏差變化率ec所對應的語言變量EC、輸出變量u所對應的語言變量U都分為7檔:{NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB}即{負大,負中,負小,零,正小,正中,正大}，其中對應取E、EC的量化論域為[-6,6]對應取U的量化論域為[-7
