变论域模糊PID在汽包水位控制中的研究-论文.pdf

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1、文章编号：1001-9944(2014)07．0039—04变论域模糊PlD在汽包水位控制中的研究万胜，牛昱光，阎高伟，贾峰生(1．太原理S-大学信息工程学院，太原030024；2．山西省电力科学研究院，太原030024)摘要：针对传统PID控制精度高但参数难以整定且动态调节范围小的特点，结合锅炉汽包水位的实际特性，在模糊PID的基础上．研究并设计出了简化的变论域模糊PID控制器，在仿真研究的基础上将该控制器应用于某电厂330MW循环流化床锅炉的汽包水位控制系统中。在该机组投AGC期间的试验结果表明：变论域模糊PID具有比模糊PID和传统PID更好的控制效果，特

2、别是在机组负荷扰动大时．能表现出超调量小、速度响应快、控制精度高等良好控制品质。关键词：汽包水位；三冲量；模糊控制；变论域；DCS组态中图分类号：TP273文献标志码：AResearchoftheFuzzyPIDBasedonVariableUniverseinBoilerDrumLevelControlWANSheng，NIUYu-guang，YANGao—wei，JIAFeng—sheng(1．CollegeofInformationEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China；2

3、．ShanxiPowerRe—searchInstitute，Taiyuan030024，China)Abstract：InviewofthetraditionalPID’Scharacteristics，suchashighcontrolaccuracybutdifficulttotunethepa—rameters，smallrangeofdynamicadjusting，combinedwiththeactualcharacteristicsoftheboilerdrumlevel，thispa·perresearchedanddesignedasimpl

4、ifiedfuzzyPIDcontrollerbasedonvariableuniverseonthebasisofthefuzzyPIDcontroller，andappliedthecontrollerdesignedtotheboilerdrumlevelcontrolsystemofa330MWCFBinapowerplantbasedonthesimulationresearch．ThetestresultsshowedthatduringtheAGCunit，thefuzzyPIDbasedonvariableuniversehasbettercon

5、troleffectthanthefuzzyPIDandthetraditionalPID，especiallyinthelargedis—turbanceofload，andshowedaseriesofgoodcontrolqualitiessuchaslowerovershoot，morerapidresponse，highercontrolaccuracyandSOon．Keywords：drumlevel；threeclemens；fuzzycontrol；variableuniverse；DCSconfiguration汽包水位是锅炉在运行过程中需要

6、实时监视汽包水位控制中，针对传统单冲量控制不能克服和精确控制的重要参数，一个电厂所设计的自控系“虚假水位”和双冲量控制不能及时反映给水侧扰统对锅炉汽包水位控制效果的好坏，直接影响到锅动的缺点，多采用前馈一串级三冲量控制方案。在控炉的蒸汽产量和品质，以及生产设备的安全。所以，制器方面．传统的PID算法是工程实际中应用最为提高锅炉汽包水位自动控制性能，对保证锅炉安全广泛的调节器算法之一。但它具有对被控对象模型生产运行有着十分重要的意义。目前，在大型锅炉依赖性强、参数难以整定的缺点。对此，很多学者引收稿日期：2014—01—17：修订日期：2014—02—21基金项目

7、：山西省自然科学基金项目(2011011012—2)作者简介：万胜(1988一)，男，硕士研究生，研究方向为火电厂热控自动化系统；牛昱光(1958一)，男，硕士研究生导师，研究方向为智能仪表与集散控制系统。自动化与仪表2o14(7)囵人了模糊控制的概念，提出了模糊PID算法，这种算法具有响应快、超调量小、控制精度高、系统适应性强等优点，明显优于传统PID控制_lJ。近年来，控制品质更好的变论域模糊PID控制算法在理论上也取得了很大成果，但由于变论域模糊PID在模型建立和参数调整上较为复杂，在面对像锅炉汽包水位这种具有大延迟、大惯性且有着复杂物理过程的图1变论域模

8、糊PID控制器原理图控制