基于PID算法的高炉液位控制系统的仿真与应用.pdf

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1、基于PID算法的高炉液位控制系统的仿真与应用曹群豪，雷雄韬(中国人民解放军75310部队330分队，湖北武汉430074)SimulationandApplicationoftheLiquidLevelControlSystemofBlastBasedOilPIDAlgorithmCAOQun～hao，LEIXiong—tao(75310UnitoftheChinesePeople’sLiberationArmy，Wuhan430074，China)摘要：对原高炉液位控制系统在实际操作过程theSimulink，madeasimulation

2、anddynamicanal—中出现的液位扰动问题进行了深入的分析，从结构ysisanddesignedaPLCprogramonthefounda—和控制算法上进行了重新设计，应用Simulink集成tion．Throughtheapplicationstatisticsfromthe的专用SimPowerSystems模块进行了仿真和动态field，therangeoflevelfluctuationhasreachedthe分析，并在此基础上设计了PLC程序。通过现场的engineerrequirement．Liquidlevelcon

3、troliswidely应用结果统计，可知液位扰动范围达到了工程的要appliedintheindustry，theschemeiseasyandfea求。液位控制在工业上应用广泛，该方案简易可行，sible，canofferthereferenceforsimilarproducts可作为同类产品研究的参考。research．关键词：液位控制；PID；无扰动切换；Simulink；Keywords：liquidlevelcontrol；PID；undisSimPowerSystems；可编程控制器turbedswitching；Simuli

4、nk；SimPowerSystems；中图分类号：TP214；TP391．9PI文献标识码：A文章编号：1001—2257(2010)12—0035—030引言Abstract：Thispaperhasmadeadeepanalysistotheliquidleveldisturbedquestionwhichap—某钢厂的6000m／min高炉鼓风机是大型高pearedintheactualoperationprocessofliquidlev—炉供风的关键设备，而鼓风机是由汽轮机驱动，为了elcontrolsystemofblastfur

5、nace，redesignedfrom达到节水、节能的目的，蒸汽在推动汽轮机叶片做功structureandcontrolalgorithm．Usingthespecial后，要经过复水器、高压加热器和低压加热器再还原moduleSimPowerSystemswhichisintegratedin成水。这3个系统的液位要求保持稳定，液位过高或过低都会造成安全事故。在实际应用中，液位控收稿日期：2010—08—24制系统【1]一般都要设自动与手动2挡，以备当自动11thInternationalSymposiumonUnmannedUnteth

6、—5结束语eredSubmersibleTeehology，1999．E2]苏建徽，余世杰，等．硅太阳能电池工程用数学模型通过Matlab软件仿真了变步长扰动的MPPT[J]．太阳能学报，2001，22(4)：46—49．控制算法，并将仿真结果与传统的定步长算法比较，[3]张瑞宁，石新春．独立光伏系统最大功率跟踪控制器的可以发现，改进的变步长扰动法能很快地跟踪到最实现EJ]．电源技术，2008，32(7)：468—471．大功率点，而且在最大功率点振荡幅度较小。作者简介：张谋(1985一)，男，陕西户县人，硕士，研究方参考文献：向为水下航行器

7、动力技术；党建军(1965一)，男，陕西扶风人，教AgeevMD，eta1．Resultsoftheevaluationandtesting授，博士研究生导师，研究方向为水下航行器动力技术。ofthesolarpoweredAUVanditssubsystems[R]．《机械与电子32010(12)控制失灵时，能够及时地切换到手动控制挡加以控动挡时，通过切断与液位给定及反馈信号的联系，使制，但是在手动切换到自动时往往会产生很大的液得PID控制器只接收来自手操器的信号，达到跟踪位扰动，达到甚至超过了工程允许的范围。阀门开度的大小目的。避免了原控

8、制方案出现的算法自运行的现象。为了达到控制阀门开度，避免液l故障分析位扰动，这里采用了增量型控制模型一，相比原控原液位控制系统结构如图1所示。PID控制制模型，它的