浅谈火电厂球磨机制粉系统的自调整模糊控制.pdf

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1、2014年第24期NO．24．2014(总第303期)中闽高瓤竣术／止＼业l(I¨⋯fGM￡⋯NR#RI，Es(CumulativetyNO．303)浅谈火电厂球磨机制粉系统的自调整模糊控制王国君，郭守义(河北省电力建设第一工程公司，河北石家庄050000)摘要：常规的单回路调节器无法对火电厂的球磨机制粉系统进行有效的控制。文章针对球磨机制粉控制系统多变量、强耦合等特点，采用模糊控制中的直接算法形式控制球磨机的制粉系统，从而简化了控制系统的设计并避免了系统变量间的耦合性。关键词：火电厂；球磨机；模糊控制；分级控制中图分类号：TK227文献标识码：A文章编号：1009—2374(201

2、4)24—0138一O2火电厂的球磨机制粉系统是一个具有多变量、相互制的准确控制量。影响的非线性系统，常规的单回路调节器根本无法对其模糊控制器的基本设计方法为：明确输入和输出变进行有效的控制。如果采用模糊控制措施对给煤量、再量一控制规则设计一明确模糊化与非模糊化方法一明确循环风门等进行调整，将磨煤机的入口负压与出口温度输入和输出变量区域一模糊控制程序的编制一模糊控制控制于设定范围，可有效保障球磨煤机长期运行的可靠算法采样时间的选择。性和企业的整体经济效益。3球磨机的制粉系统1系统的工作原理3．1分级模糊控制系统的结构及功能通过给煤机，被初级破碎的原煤由煤仓输送至系第一级控制结构包括负

3、压、温度及负荷模糊控制统，与热干空气混合，再进入磨煤机内并继续干燥。此器，第二级为协调模糊控制器。球磨机的入El负压偏差时，磨煤机筒体通过旋转将钢球提升至一定高度，后自为负压模糊控制器的输入变量，其输出变量为u；出口由落体下落，原煤被打砸成煤粉再由排粉机吸力气流的温度偏差及其变化率为温度模糊控制器的输入变量，作用，吸至粗粉分离器并被筛选，合格的煤粉伴随气流其输出变量为u。；负荷偏差及变化率为负荷模糊控制器至细粉分离器，经分离后储存至煤粉仓，并由排粉机输的输入变量，其输出变量为u。上述三个模糊控制器的送于锅炉内。不合格的煤粉则要由回粉管返回磨煤机继输出变量，为协调级模糊控制器的输入变量

4、，经协调级续磨制。处理后，输出变量(U，u，U。)分别控制系统的再循球磨机分别包含三个输入和三输出系统，三个输入环风门、热风门和给煤量。量(R、R、R。)为煤机转速、热和冷风门的开度，而3．2入口负压的模糊控制三个输出量则是磨煤机的负荷和球磨机出口的温度和压入口磨负压的延迟量很大，其工作流程包含三部力。如图1所示：分：模糊量化处理一模糊控制规则一模糊推理。强寝3．2．1模糊量化处理。磨煤机的入口负压控制范压力围在[一200，200]Pa间，误差大小的量化为一3，一2，一瓢摄旃1，0，+1，+2，+3共七个等级。入口负压给定值P。与实测值P之差，可得入口负压偏差e。输入和输出变量麟棒参

5、纛嚣取图1球磨机运行原理示意图的偏差值描述分为四个模糊子集(NB、NS、0、PS、PB)，分别表示负大、负小、零、正小、正大。由语言2模糊控制系统变le。与u隶属函数曲线的关系，可以得出对应的模糊模糊控制器由三个基本单元构成：模糊化接口、推变量赋值。理机、模糊判决接口。精确量和误差信号经模糊化接口3．2．2模糊控制规则。模糊控制规则采用如下逻模糊量化后，生成为模糊语言所表达的模糊量，再由推辑公式：ife=(NB、NS、0、PS、PB)thenu1=(NB、理机依据模糊控制规则和模糊输入，取得模糊输出，最NS、0、PS、PB)后由模糊判决接口进行模糊推理和决策，判断出模糊控．138一3

6、．2．3模糊推理。控制量的大小决定模糊控要功能就是对其输入的变量进行模糊解耦。制器的控制范围，根据输入量与入口负压偏差关系3．5．1模糊控制规则。采用的逻辑公式为：u=e。·R，可获得入口负压模糊控制值。ifu1：andu2=Bjandu3=CkthenyI=Ui，y2=Uj，3．3出口温度的模糊控制y3=uk(i，j，k=1，2，⋯7)，模糊关系为R4=∑出口温度的延迟量较大，温度模糊控制器的输入变(AiXBj×Ck×U1)。量，增加了偏差变化率，其他相同。．3．5．2模糊推理。协调级输入量u，u，u。与模糊3．3．1模糊量化处理。如果磨煤机的出口温度控制量Y：(A×B×C)·R的

7、函数值，只有在量化等级给定值为t。，实测值为t，则温度偏差值e=t—t。，偏上取1，其余情况取为0。差变化率e。=de／d。其出口温度的变化范围为[_l0，4系统仿真10]℃，变化率范围为[一2，2]℃／min。同样，由语言采用模糊控制直接算法后，对上述入口的负压、出变量e。、e。与u隶属函数曲线的关系，可以得出对应的口温度及磨负荷加入10％的定值扰动，利用Matlab语言模糊变量赋值。得出仿真曲线如图2所示：3．3．2模糊控制规则。设磨煤机的出口温度偏差