工業(yè)鍋爐給水控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、鍋爐是發(fā)電、煉油、化工、造紙和制糖等工業(yè)部門必不可少的動力設(shè)備，為確保安全，穩(wěn)定生產(chǎn)，鍋爐的自動控制是十分重要的。其中汽包水位是一個非常重要的被控變量。因為汽包水位是工業(yè)鍋爐安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要指標(biāo)，保證水位控制在給定范圍內(nèi)，對于提高蒸汽品質(zhì)、減少設(shè)備損耗和運(yùn)行損耗、確保整個系統(tǒng)安全運(yùn)行具有重要意義。目前，對汽包水位的控制大多采用常規(guī)PID控制方式。此方式是根據(jù)被控制對象的數(shù)學(xué)模型建立，由于鍋爐汽包水位系統(tǒng)存在非線性、不確定性、時滯性、

2、負(fù)荷干擾和非最小相位特征等，其精確的數(shù)學(xué)模型往往無法獲得；而且常規(guī)PID控制的參數(shù)是固定不變的，難以適應(yīng)各種擾動及對象的變化，其控制效果往往難以滿足要求，控制效果不理想。 本文對鍋爐汽包水位的動態(tài)特性和幾種常用的控制方法進(jìn)行了詳細(xì)分析，從而確定將傳統(tǒng)PID控制與汽包水位三沖量控制方式相結(jié)合。通過對熟練操作人員的實(shí)踐經(jīng)驗加以總結(jié)和描述，并用語言表達(dá)出來，得到定性的、不精確的控制規(guī)則，然后運(yùn)用模糊推理，自動調(diào)整PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最

3、佳控制。 本文根據(jù)鍋爐控制現(xiàn)狀，提出了基于模糊推理的PID控制規(guī)則，設(shè)計了以誤差和誤差變化率為輸入，PID控制器的KP、KI、KD為輸出的二輸入三輸出模糊自整定PID控制器對汽包水位進(jìn)行控制，克服了傳統(tǒng)控制方式的控制效果不精確和參數(shù)難以調(diào)整等缺點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際控制的需要，設(shè)計了一個以8031單片機(jī)為核心的控制器。在設(shè)計的過程中，逐一對電路各部分進(jìn)行了較為詳盡的闡述，并根據(jù)設(shè)計的硬件電路和控制要求進(jìn)行了軟件設(shè)計。結(jié)果表明模糊自整定PI