燃气锅炉燃烧系统的智能PID控制器设计论文_米万生,赵东蕾

(中船重工集团公司第703研究所1;哈尔滨工程大学2)

摘要: 本文提出了能在线整定PID参数的智能PID控制算法,该控制算法是由智能控制算法和PID控制算法两部分组成,智能控制部分用于在线整定PID控制器的参数,以满足对被控对象的精确控制。这样就出现了由计算机实现的智能PID控制器.关键词:燃烧控制系统;模糊自适应PID控制;遗传算法PID控制

引言:锅炉是用来产生蒸汽的热交换设备。它通过煤、石油或气体等燃料的燃烧释放出大量热能,同时通过传热设备把热量传递给水,水达到一定温度转变为过热蒸汽,最后过热蒸汽直接供给工业或生活生产中所需要的热能。燃气锅炉燃烧系统是较难控制的对象,如何对燃气锅炉燃烧进行控制,保证锅炉安全、经济、稳定运行是能源与控制领域的重点课题。

1模糊自整定PID控制器的设计

模糊自整定PID控制器的输入分别是 和 ,能够满足各时刻 和 的要求。根据模糊控制规则对PID的参数实现在线整定,就形成了模糊自整定PID控制器。其原理框图如图4-3所示:

图4-3 模糊自整定PID控制器原理图

图4-4E 和 EC的隶属度函数曲线

依据以上隶属度函数,就能够得出 E和 EC的隶属度表,下表4-1所示。由该表将输入量的精确量通过量化因子转化为模糊论域元素后,就可根据隶属度函数算出它相应模糊子集的隶属度。完成了精确量模糊化为模糊语言值。

表4-1 E和EC 的隶属度函数

表4-1 的模糊控制规则表

对PID控制器的参量进行在线调整的计算方法如下:

2基于BP网络的PID控制器的设计

传统的PID控制要调整好比例、积分、微分三个控制参数,才能达到很好的控制效果。神经网络的任意非线性表达能力,能够帮助控制系统达到最优的控制参数组合。通过BP网络,可以实现三参数 自学习的PID控制器的设计。基于BP网络的PID控制器结构如图4-5所示:

图4-5 基于BP网络的PID控制器结构

由图可以看出,控制器由两部分构成即:经典增量是数字PID控制器和BP网络。神经网络输出层神经元的输出对应于PID控制器的三个参数 ,BP网络按照某最优控制规律进行自学习和加权系数调整,以获得PID控制器的最优参数。

结论

本章介绍了流体力学的基本方程和数值模拟的几种常用模型和方法。建立了蒸发器数本文建立了蒸发器单相流体和两相流体的数学模型,依据前苏联水动力计算标准方法,对各部位进行了流动阻力、重位压降和局部阻力和含汽率的计算。绘制了立式自然循环余热锅炉各管屏以及整体蒸发器的水动力特性曲线。

参考文献

[1]王鹏,孙健.小型水火管热水锅炉水动力特性研究[J].电力勘测设计2005.6.1~2.

[2] 陈琨.动力综合仿真系统开发及燃烧控制规律研究:哈尔滨工程大学硕士论文-.

作者简介

米万生,1982.12,12,男,中船重工集团公司第703研究所,哈尔滨市道里区洪湖路35号。

赵东蕾,哈尔滨工程大学2。

基金项目:黑龙江省高等教育教学改革项目(JGXM_HLJ_2014037);

黑龙江省学位与研究生教育教学改革研究项目(JGXM_HLJ_2015019)。

论文作者:米万生,赵东蕾

论文发表刊物:《电力设备》2016年第10期

论文发表时间:2016/7/25

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燃气锅炉燃烧系统的智能PID控制器设计论文_米万生,赵东蕾
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