模糊pid控制器在超临界机组协调控制系统中的应用

《模糊pid控制器在超临界机组协调控制系统中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、模糊PID控制器在超临界机组协调控制系统中的应用(1.国网能源和丰煤电有限公司;2.山东电力工程咨询院有限公司;3.丙安交通大学能源与动力工程学院)摘要:以辨识得到的某电厂超临界机组协调控制对象模型为基础，经过类前馈解耦，对主蒸汽压力通道、中间点温度通道进行模糊自适应PID控制系统设计。仿真结果表明，相比传统PID控制，模糊自适应PID控制系统超调量减小，调整时间缩短，当控制量发生扰动时，系统表现出更好的鲁棒性。关键词：协调控制：模糊控制：前馈解耦ApplicationoffuzzyPIDControllerincoordinatedcontrolobjectofsupercritical

2、unitWeiZhenglGuanggangShang2YanggenShi3(1.StsteGridEnergyHefengcoalandelectricityCo.Ltd.2.ShandongElectricPowerEngineeringConsultingInstituteCorr,Ltd.3.Collegeofenergyandpowerengineering,Xi’anJiaotongUniversity)ABSTRACT：Basedonthefeedforwardcompensationdecoupledmodelofcoordinatedcontrolobjec

3、t,fuzzyadaptivePIDcontrollerisdesignedforthemainsteampressurechannelandthemiddlepointtemperaturechannelofthecoordinatedcontrolobject.Thesimulationresultsshowthat,usingthefuzzyPIDcontroller,theovershootofcontrolledvariabledecreasesandtheadjustmenttimereducesinresponsetoastepchangecomparedwithtradit

4、ionalPIDcontroller.AndthecontrolsystemoffuzzyadaptivePIDcontrollershowsbetteradaptiveperformancewhencontrollingvariablechanges.Keywords:Coordinatedcontrol;Fuzzycontrol;FeedforwardDecouple超临界机组目前应用最广泛的仍为PID控制器，同时为保证控制的及时有效性，各电厂普遍采用前馈控制技术［1】。然而对于非线性较强或有较大迟延的被控对象，常规PID控制器不能取得满意的控制效果［2］。而以模糊控制为代表的智能控制

5、方法不需要知道被控对象的精确数学模型，对被控对象的非线性、吋滞性具有一定的适应能力。为了进一步提高超临界机组的控制性能，冋吋满足电厂运行对于安全性和可靠性的要求，采用模糊控制与常规PID控制相结合的控制策略，对于提高机组的控制性能有现实意义［3］。1.超临界机组协调控制对象解耦模型超临界机组各个控制通道之间存在着强烈的耦合作用，当汽轮机调节阀开度μT、给煤量B及给水流量W中任何•-个值发生变化吋，机组功率N、主蒸汽压力P及中间点温度T均会发生相应的变化，超临界机组协调控制对象输入输出变量间的耦合关系增加了控制的难度。为了提高协调控制的效果，本文先对协调控制对象进行解耦，然后设计模糊自

6、适应PID控制系统进行性能研究。前馈补偿解耦方法的原理简单，且具奋较好的解耦效果［4】。本文设计的超临界机组协调控制对象前馈解耦结构如图1，其中，，分别为汽机阀门开度、给煤量和给水流量的实际作用量。为控制对象传递函数，为解耦矩阵元素。图1超临界机组协调控制对象解耦结构利用量子行为粒子群优化算法(QPSO，Quantum-behavedParticleSwarmOptimization),基于某600MW电厂的历史运行数据辨识获得控制对象传递函数如下：式中，分别为汽机阀门开度对机组功率、给煤量对主蒸汽压力和给水流量对中间点温度的传递函数。2.模糊自适应PID控制系统设计采用常规PID控制器与

7、模糊PID控制器相结合的控制策略，设计超临界机组协调控制系统。控制系统结构如图2所示，苏中对于主蒸汽压力通道、中间点温度通道采用模糊PID控制器。图2超临界机组协调控制系统结构图模糊PID控制器的结构如图3所示。图3模糊PID控制器结构图1.常规PID和模糊自适应PID控制系统仿真比较利用QPSO算法整定主蒸汽压力通道和中间点温度通道常规PID控制器参数如表1，在Matalab中建立传统PID控制系统仿真模型。在常规PI