模糊PID控制器在超临界机组协调控制系统中的应用.docVIP

精品论文 参考文献 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.西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 Application of fuzzy PID Controller in coordinated control object of supercritical unit Wei Zheng1 Guanggang Shang2 Yanggen Shi3 (1. Stste Grid Energy Hefeng coal and electricity Co.Ltd.2.Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corr, Ltd. 3. College of energy and power engineering,Xirsquo;an Jiaotong University) ABSTRACT：Based on the feedforward compensation decoupled model of coordinated control object, fuzzy adaptive PID controller is designed for the main steam pressure channel and the middle point temperature channel of the coordinated control object. The simulation results show that, using the fuzzy PID controller,the overshoot of controlled variable decreases and the adjustment timereducesin response to a step change compared with traditional PID controller. And the control system of fuzzy adaptive PID controllershows better adaptive performance when controlling variable changes. Keywords: Coordinated control;Fuzzy control; Feedforward Decouple 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、时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，同时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mu;T、给煤量B及给水流量W中任何一个值发生变化时，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，且具有较好的解耦效果[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-behaved Particle Swarm Optimization )，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