鍋爐汽包水位模糊自適應(yīng)控制及仿真.pdf

1、鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)過程中極其重要的動(dòng)力設(shè)備，而鍋爐汽包水位自動(dòng)控制是影響整個(gè)鍋爐機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。但是，由于鍋爐汽包水位具有非線性、不確定性、并且存在虛假水位等特點(diǎn)，這給鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了困難。為了使鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)超調(diào)量小、跟蹤性能好、抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)迅速。本文主要進(jìn)行了如下工作:
　　(1)通過把對(duì)象模型與實(shí)際對(duì)象并聯(lián)起來，使控制器接近模型的動(dòng)態(tài)逆的方式設(shè)計(jì)內(nèi)模PID的鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)，并

2、與采用串級(jí)PID控制器的鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，內(nèi)?？刂品椒ㄔ趯?duì)干擾的抑制能力，保持系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面都要優(yōu)于串級(jí)PID控制方法。
　　(2)應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)與模糊邏輯推理理論設(shè)計(jì)了模糊PID控制器，并和鍋爐汽包水位串級(jí)PID控制器進(jìn)行仿真對(duì)比。可以看出模糊PID控制響應(yīng)迅速，超調(diào)量更小，跟蹤精度更高。
　　(3)將內(nèi)模控制方法和模糊控制方法結(jié)合起來，采用相消法設(shè)計(jì)IMC控制器，根據(jù)參考模型輸出與實(shí)際模型

3、輸出的偏差e及其變化率ec在線模糊調(diào)節(jié)PID參數(shù)，設(shè)計(jì)了模糊PID的模型參考自適應(yīng)內(nèi)?？刂?。并與采用內(nèi)模PID控制和模糊PID控制的鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真比較。發(fā)現(xiàn)模糊PID的模型參考自適應(yīng)內(nèi)?？刂祈憫?yīng)迅速，魯棒性強(qiáng)，特別是在鍋爐汽包水位模型參數(shù)失配的情況下，比內(nèi)模控制和模糊PID控制能夠更好的保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(4)基于DSP設(shè)計(jì)了鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)，通過傳感器采集鍋爐蒸汽流量、給水流量和汽包水位的差壓信號(hào)，輸入D