热工系统pid控制器参数整定软件包的研究与开发

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要摘要当前火电厂中广泛采用的控制方式依然是PID控制为主，PID参数的最佳整定对确保控制系统的控制品质起着至关重要的作用，然而当前在热工过程控制系统整定过程中，主要的方法还是人工整定法。因此，研究开发了PID控制器参数整定软件包。此软件包针对热工过程的特点，研究了单回路控制系统、串级控制系统、前馈一反馈控制系统的PID参数整定方法，并针对不同的被控对象采用了不同的整定方法，使系统的调节品质满足稳准快的要求；又针对运行工况变化的情况，研究了专家式PID参数自整定方法。关键词；PID参数整定，内模整定，鲁棒整定，专家式PID参数自整定ABSTRACTAtpresen

2、t，thePIDcontrolleriswidelyusedinthermalprocessescontrolinpowerplants．ThebesttuningparametersofPIDhasacrucialeffectoncontrolperformance．However,theartificialmethodsfortuningPIDparameteraresofarappliedcommonlyintheprocessescontrolengineeringpractice．Hence,theresearchOnautomatictuningandadaptationte

3、chnologiesforPIDcontrolisontheagenda．ThePIDparametertuningmethodsarestudiedforsingleloopcontrolsystems，cascadecontrolsystemsandfeedforwardbackforwardcontrolsystemsaccordingtothecharacterofthermalprocessescontr01．Atthesametime，adoptingdifferencemethodtotunedifferenceobject．Inaddition，theAutomaticT

4、uningmethodsbasedonexpertsystemarestudiedforthesetimevariantprocesses．WangYongmei(ControlTheoryandControlEngineering)DirectedbyPro￡NiuYuguangKEYWORDS：PIDparameterstuning，MICtuning，Robusttuning，Expertsystemauto-tuning声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《热工系统PID控制器参数整定软件包的研究与开发》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取

5、得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：兰曲：盏日期：1丝￡f：拿关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以

6、用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(涉密的学位论文在解密后遵守此规定)作者签名：兰内啦日期：巡：厶￡导师签名：日期华北电力大学硕士学位论文1．1课题研究的意义第一章引言在过程控制系统的发展历程中⋯，PID控制即比例、积分、微分控制是应用最早、最为成熟的一种控制策略。由于其算法简单、适应性强、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于各种工业过程控制系统。即使是在先进的分散控制系统(∞s)中采用的控制策略也是以PID控制为主。在PID控制的实际应用中，当控制器的形式确定后，PID参数的最佳整定是确保控制系统性能优良的关键。单元机组的运行特性在大小修前后会有很大的改变，在整个运

7、行期间机组的运行特性也会发生变化，因此在机组大小修后或发现机组控制系统运行异常时，需对机组控制系统进行调试，重新整定控制器参数，以适应机组运行特性的变化。由于参数的整定～般需要经验丰富的工程技术人员来完成，既耗时又耗力，加之实际系统千差万别，又有滞后、非线性等因素，致使许多PID控制器参数整定得不是很好，这样的系统自然无法工作在令人满意的状态。特别是在不同工况下，当被控对象动态特性发生变化时，原整定的PID参数就更不能满足控制系统的