模糊自适应补偿控制在炉内脱硫系统中的应用.pdf

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1、模糊自适应补偿控制在妒内脱硫系统中的应用白建云。等模糊自适应补偿控制在炉内脱硫系统中的应用ApplicationofFuzzyAdaptiveCompensationControlinFurnaceDesulfurizationSystem匆建云1旅专华1旅t喜华2侯致福2(山西大学自动化系1，山西太原030013；山西平朔煤矸石发电有限公司2，山西朔州036800)摘要：针对循环流化床机组炉内脱硫过程动态特性具有大迟延、大惯性、时变、非线性等特点，提出了一种基于模糊PID增量自适应补偿的炉内脱硫控制系统设计方法。采用Matlab／Simulink对某300MW循环流化床机组

2、炉内脱硫系统3种典型工况下的数学模型进行控制仿真。仿真结果表明，该方法在给定值跟踪性能、单位阶跃响应的动态和稳态性能方面，特别是在抗干扰和模型自适应方面都优于常规PID控制和模糊PID控制。关键词：炉内脱硫增量自适应补偿模糊PID抗干扰能力模型自适应中图分类号：TH一39；TP273文献标志码：ADOI：10．16086／j．cnki．issnl000一03∞．201603016Abstract：AccordingtothedynamiccharacteristicsoffurnacedesulfurizationprocessofcircIIl砒ingfluidizodbe

3、dunit-e．g．1la弹llme蜘-姆inertia．timevaryiIlg-andnonfinea_dty-thedesignmethodofcontrolsystembasedOilfuzzyPIDincrementaladaptivecompensationisproposedforfurnacedes岫fion．Controlsimulationofthemathematicalmodelsofthreekindstypicaloperationconditionforfi功姗desulfurizationincertain300MWcircIll妇gfluid

4、izodbedunitareconductodbyadoptingMatlab／Simulink．TheresultsshowthatthemethodisbetterthanconventionalPIDcontrolandfi比巧PIDcontrolinvariousaspects-includingthesetpoint舰cl【ingperformance。dynamicandsteadyperformanceofunitstepresponse-especiallytheanti—intederenceandmodeladapfivity．Keywords：Furna

5、cedesulforisafionIncrementaladaptivecompensationFuzzyPIDAnti—intederencecapabilityModeladaptive0引言循环流化床¨。20(circulatingfluidizedbed，CFB)机组炉内脱硫过程具有时变、大纯迟延、大惯性、非线性等复杂特性，特别是大纯迟延、时变特性口’4]，这使得常规PID无法满足越来越高的控制要求。Smith预估器是一种解决大纯迟延对象的有效方法，它对被控对象模型的要求，限制了其在实际中的应用瞪]。模糊控制基于专家经验，不依赖于被控对象数学模型，而是依据模糊控制规则

6、库，对时变、非线性过程具有较好的控制效果№1，实际应用中一般采用模糊与PID构成的混合控制器¨。91，但其不能很好地克服纯滞后给控制过程带来的影响¨1。针对上述控制方法的不足，本文提出一种基于模糊PID的增量自适应补偿控制方案。将其应用于某300MWCFB机组炉内脱硫模型，与常规PID控制、模糊PID控制进行仿真对比，验证本文方法的控制效果。山西省科技攻关基金资助项目(嫡号：20140313002—1)。修改稿收到日期：2015—06—09。第一作者白建云(1962一)，女，1983年毕业于华北电力学院电厂热工测量及自动化专业，获学士学位，教授；主要从事大型发电机组智能控制及

7、火电厂污染物排放控嗣策略的研究。《自动化仪表》第37卷第3期2016年3月1模糊自适应补偿算法设计1．1增量自适应补偿方案设计本文提出的增量自适应控制方案是一种新型Smith预估补偿控制的改进方案，其方框图如图I所示。基于模糊PID的增量自适应控制方案通过减法器、加法器和识别器来实现。其原理是减法器将过程的输出值与预估模型的输出值做差运算，称此差值为增量；识别器将过程输出比预估输出提前的纯滞后时间％送入加法器中；加法器将预估器的输出与识别器输出进行求和运算后送入控制器。设被控对象传递函数为：Gp(s)=