基于单神经元自适应PSD的汽包液位控制-论文.pdf

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1、文章编号：1001—9944(2014)03—0032—03基于单神经元自适应PSD的汽包液位控制常杰锋，陈圆(中冶南方工程技术有限公司自动化设计二所，武汉430223)摘要：针对锅炉汽包液位这一具有惯性大、滞后时间长、非线性时变特点的控制对象。该文提出了基于单神经元自适应PSD算法的汽包液位控制方法。该方法继承了传统的三冲量控制方法的优点，同时具备自学习能力，可不依赖精确模型进行控制参数的动态优化。实际应用结果表明．该方法实现了汽包液位的优化控制关键词：PSD；汽包液位；单神经元自适应PSD控制；三冲量控制中图分类号：TP273文献标志码：BBoilerDrum

2、LevelControlBasedonSingleNeuronAdaptivePSDCHANGJie—feng．CHENYuan(AutomationDesignDept．，WISDRIEngineering＆ResearchIncorporationLimited，Wuhan430223，China)Abstract：Consideringboilerdrumlevelwithlargeinertia，bigdelayandnonlineartime-varyingcharacteristics，thecontrolmethodbasedonsingleneur

3、onadaptivePSDalgorithmwaspresented．Themethodinheritstheadvantageofthetra-ditionalthreevariablescontrolmethod，hasself-learningabilityandcanoptimalcontrolparametersdynamicallywith-outanaccuratemode1．Thepracticalapplicationresultshowsthatthemethodachievesoptimalcontrolofdrumleve1．Keyword

4、s：proportionalsummationderivative(PSD)；drumlevel；singleneuronadaptivePSDcontrol；threevariablesc0ntro1在工业控制领域，锅炉汽包液位的控制是锅炉PID参数可能需要不定期的人工重新整定，这不利运行的重要环节，稳定的汽包液位是保证锅炉运行于锅炉连续安全运行。安全、提高锅炉运行效率的重要因素。锅炉运行过神经网络是工业控制领域中具有重要影响的程中，汽包液位同时受锅炉负荷变化、工作环境等先进控制方法，它模拟人的思维活动，是解决非线多种因素的影响，其动态特性具有惯性大、滞后时性和

5、不确定性系统的有效工具。当前，将神经网络间长、非线性时变的特点．因此汽包液位的稳定控与PID控制相结合是一个新的研究热点。其中，单制问题比较复杂。实际中应用较多的三冲量PID控神经元自适应PSD算法是数字PID算法与神经网制方法统筹考虑了锅炉负荷、给水流量波动对汽包络的有效结合，其物理意义明确、易于工程实现。水位造成的影响，在锅炉汽包稳定工况下控制品质本文针对汽包液位控制中存在的问题，提出基良好。该控制方法的PID参数在运行初期通过人工于单神经元自适应PSD算法的液位控制方法，在整定获得．这在实际工程中往往难以一次性整定得保留了传统三冲量控制方法优点的同时，获得神

6、经到最佳状态，并且随着锅炉运行时间、工况的变化，网络的自学习、自适应和非线性处理能力，提高了收稿日期：2013—11-01：修订日期：2013—11-08作者简介：常杰锋(1983一)，男，硕士，工程师，现从事冶金自动化设计工作。田控制品质。包液位为检测和控制变量的常规PID调节器，汽包液位的设定值与实际测量值的偏差经过PID调节1锅炉汽包工艺流程器运算的输出为给水流量的设定值；汽包外供蒸汽锅炉汽包工艺流程如图1所示，水在泵的输送流量测量值作为前馈量，来抑制“虚假液位”对汽包力作用下流向汽包，流动过程中受炉膛的加热不断液位稳定的不利影响。升温直至汽化，到达汽包后水

7、和蒸汽分离。水汇集于汽包下部．通过下降管和上升管受热持续自循环一tl调节器l—tl溅应PsD调节器IIfIJ汽醉II汽化。蒸汽在汽包上部聚集并向外输送，用来驱动汽轮机等设备。汽包给水流量大小通过泵出口调节图2基于单神经元自适应PSD算法的锅炉汽包液位控制框图阀开度变化或者泵转速变化来调节。Fig．2BoilerdrumlevelcontrolbasedonsingleneuronadaptivePSDalgorithm图2中．为汽包液位实际测量值：Fw为给水流量实际测量值：Fs为蒸汽流量实际测量值；SP为汽包液位设定值；e(k)为给水流量偏差值；(k)为给水流量调

8、节器输出值