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垂豳堑囹夏■自适应型模糊控制的仿真研究锅炉过热汽温型模糊控制器刘定邦,唐胜利性和不确定性,日勘态特性随运行工况的变化而改变,重庆大学,重庆要攵怨日羝露榷韵蟮姆窍咝院筒蝗范ㄐ缘龋杓屏薖湍:犊刂葡低常将该系统应用于某电厂机组锅妒过热蒸汽温度的控制。在分析模糊控制器相关参数与控制系统品质之间关系的基础上,提出相关参数的在线自校正方法,构造了一种自适应型模糊控制器。该控制器能够在线调整其量化因子和比例因子,以适应被控对象动态特性的变化,从而提高模糊控制系统的性能。将自适应型模糊控制方法与常规刂贫萈湍:刂平蟹抡姹冉希砻鞑捎米允视湍:刂品椒ń⒌墓蒸汽温度控制系统具有较好的控制品质和较强的自适应能力。丶蔧机纽;过热蒸汽温度;型模糊控制器;参数自校正;自适应;仿真型挤掷嗪臸南妆晔堵隴恼卤嗪臸—锅炉过热蒸汽温度虺乒绕对象具有非线凶而其精确的数学模型难以建立。在常规串级过热汽温控制系统巾,当对象特性发生变化或运行龈谋时,控制品质将会下降,甚至影响控制系统的正常运行。模糊控制在本质粲诜窍咝钥刂疲怍线性和不确定性对象具有良好的控制效果,且不需要对象的精确数学模型,解决了许多常规刂颇延诮饩龅实际工程问题。为了提高过热汽温的控制效果,本义将型模糊控制器应用于某电厂机绀锅炉过热汽温的控制,设计了型模糊串级控制系统。在分析模糊控制器相关参数与控制系统品质之间关系的基础上,提安问谙咦孕U椒ǎ乖炝种视湍:刂破鳎芄辉谙叩髡称渥罨蜃雍比例冈子以适应被控对象动惫特性的变化,从而提高模糊控制系统的性能。日前,常用的模糊控制器根据输入输出之间的关系不同,分为型模糊控制器和型模糊控制器。型模糊控制器类似于非线性控制器,它可以获得较好的动态性能,但在稳态时却存在稳态误差;划模糊控制器类似于非线性型控制器,它可以消除系统的稳态误差,并且设计过程相对容易。本文采用的型模糊拧制器结构见图为了设计型模糊控制器,选定偏差⑵ú畋浠型模糊控制器结构—图收稿日期:一作者简介:,湖南衡昭人,重庆大学动力丁程学院硕士研究一衅喾较蛭H裙す讨悄芸刂痬簂甤
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掣惰性区:订‰导前区:器型模糊控制与常规控制的仿真比较型模糊控制系统适应性攘Ψ⒌“的离散论域均为,。进一步定义偏差⑵ú畋浠蔱翱刂谱饔谩暗哪:蛹分别为:粄,,,,,.籈,.,洹分别表示为负大、负中、负小、零、正小、正中、正大。各模糊子集的隶属函数均采用三角形函数,模糊推理采闩惴ǎ饽:椒ㄑ〈ㄖ匦姆āMü结专家或熟练运行人员的经验制定冉帕条控制规则目前,电厂锅炉过热汽温控制系统多采州串级控制方式1疚脑诔9娲犊刂葡低郴窘峁卜,设计型模糊串级控制系统,主控制器采用型模糊控制器,其它环节不变。以文献心车绯机组锅炉ジ荷时过热汽温的模型作为仿真埘象,被控对象的模型分别为:其中4ǖ莺幢淞浚个测量单元均取值为吹ノ桓悍蠢。在常规串级控制系统中,:主控制器:.为比例带、,:在给定值阶跃扰动下,隹刂葡低车亩煊η线见图M中硎綪湍:刂葡低车南应曲线,硎境9鍼控制系统的响应曲线。从图胁荒芽闯觯捎肞湍:刂破鳎绕虏唤龀调小,而且经过湍艽锏轿榷ㄗ刺怀9鍼控制不仅超调大,而且要经过錾喜拍艽锏轿榷ㄗ刺显然,型模糊控制具有更好的控制品质。常规型模糊控制器的量化冈子和比例因子一旦确定后,在控制过程中固定不变,自适应能力差,不能适应被控对象的变化,对于具有严重非线性和不确定性的复杂被控对象不能取得良好的控制效果。研究表明,量化因子和氨壤蜃覭阅:制系统的稳态特性和动态特性均有较大的影响。斟此,可以根据控制系统输出偏差和偏差变化率在线调整模糊控制器的相关参数炕蜃雍捅壤齶:籰子便取得优良的控制效果。量化因子及比例因子对控制系统性能的影响在一个模糊控制系统中,、峭骋坏整体,它们之间有良好的匹配,才能获得良好的控制品质。通常、钥刂葡低承阅艿挠跋煳#篕越大,控制速率上升越快,易产生系统振荡;越小,琋琋琙琍琍琍ⅲ籙一琋琋、、、、、、表:刂乒嬖囤9娲刂葡低辰峁挚刂葡低车镊涸鞠煊η主燕汽濉度、芷定位皇导适涑鲋髡羝鹠度图‘
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增益增大:丁唬唬唬换Ч咝栽龃螅篿≠等。压而夏百可丽妗篯『.】,—×,,碰一×埃控制过渡时间越长;酱螅刂破ú罟闶钡谋浠率就被钳制得越小,猿鞯亩糁谱饔梅浅C飨裕叫。刂剖涑霰浠噬仙娇欤撞蟮某调和小幅度振荡,尤其是反向超调增加;越犬,控制速率上升越快,易导致系统振荡;越小,控制动态过程越参数自校正原则及实现模糊控制器参数、蚄淖孕U颍当偏差或偏差变化率较大时,和〗闲≈担琄“取较大值,以保证系统的快速性和稳定性;当偏差或偏差变化率较小时,和〗洗笾担琄〗闲≈担以避免产生过大的超调,并使得控制系统尽快稳定本文根据偏差及其变率的绝对值大小,