文档介绍：电厂锅炉引风机 TECHNOLOGY AND MARKET ,,2010 1. 引言为了实现电厂锅炉安全经济运行,需要保证锅炉燃烧的可靠性与稳定性。其中的一个重要参数就是锅炉炉膛负压。传统的锅炉引风机为了保证炉膛负压的相对稳定,采用了将炉膛负压经 PID 调节器运算后的输出信号作为给定信号的控制方法,以保证供风量随炉膛负压的变化而变化。由于锅炉燃烧控制系统具有非线性,难以建立精确的数学模型,而传统的控制方法要求控制对象为可建立精确的数学模型的确定性控制系统,采用常规的控制方法就会因系统参数整定不良、性能欠佳等原因不能达到理想的控制效果。针对传统控制方法的不足,利用模糊控制系统不依赖于系统数学模型的特点,采用模糊控制的方法对电厂锅炉引风机进行控制。 2. 模糊控制概述模糊控制系统是一种以模糊数学、模糊语言形式的知识表示和模糊逻辑的规则推理为理论基础的自动控制系统。它是一种具有反馈通道的闭环控制系统,可利用计算机控制技术构成。具有智能的模糊控制器是它的核心,也是它区别于其他控制系统的特点所在。图1 模糊控制系统模糊控制系统如图 1 所示,它由模糊控制器和控制对象组成,图中虚线部分为模糊控制器,它由模糊化接口、语言规则库、模糊推理机构和清晰化接口等部分组成。模糊控制器的核心部分是语言规则库和模糊推理机构[1] 。模糊控制器以控制过程实测变量与系统设定值的差值为输入变量,它是确定的清晰量。偏差通过模糊化处理,用模糊化语言来描述。模糊推理机构的功能为实现论域的转换,它根据语言规则库将输入变量模糊集变换为输出变量模糊集,得到输出模糊控制变量,该变量经过清晰化处理得到可操作的确定值,进而控制被控对象动作。模糊控制系统具有以下的优点[2] : 1 )模糊控制系统无需知道被控对象的数学模型,特别适合于复杂系统采用。 2 )具有智能性和学****性。基于专家知识或熟练操作者的成熟经验的模糊控制中知识表示和模糊规则可通过学****不断更新。 3 )模糊控制系统的核心模糊控制器以计算机为主体,兼有数字控制精确等计算机控制系统的特点。 4 )易被人们所接受,对于有一定操作经验而对控制理论不熟悉的工作人员来说它很容易被掌握和学会,它通过使用“语言”进行人机对话,可更好地为操作者提供控制信息。 3. 系统设计图2 基于模糊控制的锅炉引风机控制系统电厂锅炉引风机模糊控制系统结构如图 2 所示,本系统以锅炉炉膛负压为实时监测数据。控制系统由模糊控制器、变频器、锅炉引风机和炉膛负压的检测与转换装置等几部分组成。其中模糊控制器由模糊化接口、语言规则库、模糊推理机构和清晰化接口等功能单元组成,其输入量为给定炉膛负压同实际炉膛负压的偏差及偏差变化率。模糊控制器首先对输入变量进行模糊化处理使其由精确值变为模糊量,而后根据输入量及模糊控制规则,通过模糊推理生成锅炉引风机转速的模糊控制量,最后将该模糊控制量进行清晰化处理,得到变频器的输入信号,控制锅炉引风机的转速。模糊控制器的功能可通过 PLC 同上位机完成[3] ,其模糊控制算法由软件实现。上位机通过其与 PLC 的通信接口接收运算数值并完成模糊控制器的功能,而后将运算结果传送回 PLC 中进行控制。系统工作时通过锅炉炉膛负压传感器实时采集锅炉炉膛负压,并将其对应的信号输入模糊控制器,通过其模糊推理计算出所需的引风机转速控制量并输出,进