基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108803327A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810592272.3(22)申请日2018.06.11(71)申请人上海华电电力发展有限公司地址200003上海市黄浦区南京西路338号9层、10层(72)发明人张小飞卢辉辉张磊珉刘宵俞立诚蔡欣顾天宇(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人范晴丁浩秋(51)Int.Cl.G05B13/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统及控制方法(57)摘要本发明公开了一种基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统，包括PID控制器和执行机构，所述PID控制器包括自适应模糊控制单元，所述自适应模糊控制单元对输入量误差e和误差变化率ec根据模糊规则进行模糊化，计算比例系数、积分系数、微分系数，所述PID控制器根据得到的参数对执行机构进行控制，对锅炉炉膛压力进行实时调节。用自适应的模糊PID控制算法，使被控对象具有良好的静、动态特性，减少了锅炉引风调节机构的动作频率，延长设备的使用寿命。CN108803327ACN108803327A权利要求书1/1页1.一种基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统，包括PID控制器和执行机构，其特征在于，所述PID控制器包括自适应模糊控制单元，所述自适应模糊控制单元对输入量误差e和误差变化率ec根据模糊规则进行模糊化，更新比例系数KP、积分系数KI、微分系数KD，所述PID控制器根据得到的参数对执行机构进行控制，对锅炉炉膛压力进行实时调节。2.根据权利要求1所述的基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统，其特征在于，所述自适应模糊控制单元包括预设的模糊子集、模糊论域、隶属函数和模糊规则。3.一种基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：对输入量误差e和误差变化率ec根据模糊规则进行模糊化，更新比例系数KP、积分系数KI、微分系数KD；S02：根据得到的参数对执行机构进行控制，对锅炉炉膛压力进行实时调节。4.根据权利要求3所述的基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S01之前还包括：预设模糊子集，将误差e和误差变化率ec变化范围定义为模糊子集上的模糊论域；分别建立比例系数增量ΔKP、积分系数增量ΔKI、微分系数增量ΔKD的模糊规则表和隶属函数。5.根据权利要求3所述的基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S01包括，所述误差e和误差变化率ec和ΔKP、ΔKI及ΔKD均服从正太分布，得出各模糊子集的隶属度，应用模糊合成推理设计PID参数的模糊矩阵表，根据以下公式计算比例系数KP、积分系数KI、微分系数KD：KP＝K′P+{ei,eci}P＝K′P+ΔKP；KI＝K′I+{ei,eci}I＝K′I+ΔKI；KD＝K′D+{ei,eci}D＝K′D+ΔKD。式中，K′P、K′I、K′D分别是KP、KI、KD的初始参数。2CN108803327A说明书1/4页基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统及控制方法技术领域[0001]本发明属于火力发电厂控制技术领域，具体地涉及一种基于自适应模糊控制的正压直吹式煤粉锅炉引风调节系统及控制方法。背景技术[0002]火电机组炉膛压力与炉内燃烧稳定性息息相关，对于正压直吹式煤粉锅炉，尤其是燃用高挥发分且容易结渣时，或是炉膛内部发生的各种故障(如局部灭火、局部爆燃、制粉系统着火、尾部烟道发生二次燃烧等)，由于炉膛压力具有反应灵敏的特点，将出现大幅晃动，1025t/h控制循环锅炉炉膛压力MFT设定值为：-2490pa至+3240pa，炉膛压力的不稳定将影响机组安全运行。炉膛负压的过低，会有大量冷空气从炉膛不严密处漏入，即增加的锅炉排烟损失，又增加引风机电耗；炉膛正压运行时，会造成烟气从炉膛不严密处漏出，即会污染锅炉周围环境，又增加热损失。[0003]锅炉炉膛压力是由引风机调节控制，系统应用送风量作为前馈信号，当送风量改变时，引风机动叶能迅速做出反应，使炉膛压力动态偏差变小，将炉膛压力作为反馈信号，经反馈调节器的校正调节使炉膛压力控制在设定值。由于实际过程对象存在很多干扰性，被控对象本身存在滞后性、超前性和非线性等问题，传统PID控制已经无法满足工业要求，因此，迫切需要一种新的改进型的控制技术，解决锅炉引风调节系统的自动控制问题。发明内容[0004]针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的是提出了一种基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统及控制方法。用自适应的模糊PID控制算法，使被控对象具有良好的静、动态特性，减少了锅炉引风调节机构的动作频率，延长设备的使