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《基于模糊自適應(yīng)PID控制的鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng).pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第7期機械設(shè)計與制造2010年1只MachineryDesign&Manufacture173文章編號：1001—3997(2010)07—0173—02基于模糊自適應(yīng)PID控制的鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)韋慶志李正明孫俊(江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院，鎮(zhèn)江212013)Temperaturecontrolsystemofsuperheatedsteamofboilerbasedonfuzzyself——adaptivePIDcontrolWEIQing-zhi，LIZheng-ming，SUNJun(Dept．ofElectricandInformationEngineeringof
2、JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)【摘要】鍋爐過熱蒸汽溫度控制具有大慣性、純延遲、時變性難以控制等特點，針對這種情況本文在常規(guī)PID串級控制的基礎(chǔ)上，構(gòu)成了模糊自適應(yīng)PID串級控制系統(tǒng)，仿真對比表明該系統(tǒng)和常規(guī)PID控制系統(tǒng)相比超調(diào)量小，調(diào)節(jié)時間短，振蕩周期短，平穩(wěn)速度快，精度高，而且系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性都較好，控制效果好，自適應(yīng)能力強。關(guān)鍵詞：過熱蒸汽；溫度控制；PID控制；模糊自適應(yīng)PID控制【Abstract】Thetemperaturecontrolsystemofboilerhastheproblemofgreatinerti
3、a，puredelay，time-varyingparametersandSO012．Inordertoimproveitscontrolpe(orm~e，asuperheatedsteamtemper—aturecontrolsystemisdesignedbasedonfuzzyseIf-adaptivePIDserialcontro1．ComparingwithtraditionalPIDserialcontrol，thiscontrolsystemhassmallovershoot，shortadjustmenttime，smoothisfast，劬GCCI~-racy，
4、andthestaticanddynamiccharacteristics，controlperformanceandself-adaptivecapacityarebetter．Keywords：Superheatedsteam；Temperaturecontrol；PIDcontrol；Fuzzyserf-adaptivePIDcontrol中圖分類號-TH16，TP368．1，TK3文獻標(biāo)識碼：A1引言3模糊自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)過熱蒸汽溫度是鍋爐的主要參數(shù)之一【l1，對設(shè)備運行的安全3_1模糊自適應(yīng)PID控制器結(jié)構(gòu)性和經(jīng)濟陛有很大的影響。通常過熱管正常運行溫度接近過熱管傳統(tǒng)
5、PID控制系統(tǒng)投運過程中參數(shù)整定困難，操作者的經(jīng)驗材料所允許的最高溫度，如果過熱蒸汽溫度過高，過熱器容易損很難被精確描述，控制進程中各種信號量以及評價指標(biāo)不易定量壞，造成汽輪機內(nèi)部器件過度熱膨脹，嚴(yán)重影響運行安全。過熱蒸表示，很難建立對象模型，工況的變化也常常使控制系統(tǒng)偏離工汽溫度過低，設(shè)備效率下降，汽輪機最后幾級蒸汽濕度增加，造成作點，致使整定好的系統(tǒng)品質(zhì)惡化。模糊自適應(yīng)整定PID控制算法汽輪機葉片磨損，因此需將過熱蒸汽溫度控制在允許的范圍內(nèi)?？梢杂行Ы鉀Q鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)大慣性、純延遲、時變?nèi)欢^熱蒸汽溫度控制中，被控對象具有非線性、時變性、滯后性性難以控制等問題。過熱
6、蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖，如圖2所示。等特點，而且溫度控制易受被控對象、環(huán)境等因素的影響，難以確立精確的數(shù)學(xué)模型，難以選擇控制器的參數(shù)。采用傳統(tǒng)的PID控制難以得到滿意的動態(tài)響應(yīng)特性，因此本文建立了模糊自適應(yīng)PID串級控制系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)對非線性、時變性和不確定性等的處理能力，使控制效果得到了明顯的改善。2系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件總體設(shè)計框圖，如圖1所示。圖2過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖Fig．2superheatedsteamtemperaturecontrolsystemdiagram自適應(yīng)模糊PID控制器是在PID算法的基礎(chǔ)上，以誤差e和匭卜ARM9誤差變化率eC作為輸入，利用模糊
7、規(guī)則進行模糊推理，查詢模糊矩陣表進行參數(shù)調(diào)整，來滿足不同時刻的e和ee對PID參數(shù)自匭卜處理器整定的要求。利用模糊規(guī)則在線對PID參數(shù)進行修改，便構(gòu)成了AT91RM920o自適應(yīng)模糊PID控制器，其結(jié)構(gòu)框圖，如圖3所示。圖1系統(tǒng)總體設(shè)計框圖3．2PID控制器參數(shù)自整定原則Fig．1overalldesigndiagram采用計算機實現(xiàn)的PID控制算法，其離散PID控制規(guī)律為：★來稿日期：2009～09—19174韋慶志等：基于模糊自適應(yīng)PID控制的鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)第7期k
