热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法(2)

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ｃ㈥＝７鬈≥ｅｍ

当给定值为６０℃时，参数自整定模糊ＰＩＤ控制器控制锅炉温度控制系统仿真响应曲线如图６所示。

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２锅炉温度控制系统的仿真２．１构造ＦＩＳ编辑器

２．１．１在ＭＡＴＬＡＢ中键入Ｆｕｚｚｙ命令进入模糊逻辑工具箱，通过交互式图形界面的模糊推理系统编辑器来选择输入输出模糊变量的论域，各个语言变量的隶属函数等等参数。

２．１．２从Ｅｄｉｔ菜单中选择Ｒｕｌｅｓ打开模糊规则编辑器，在规则编辑器窗口按表１、２、３输入规则。

２．１．３将设计好的模糊ＰＩＤ控制器保存（ｅｘｐｏｒｔ

ｔｏ

ｗｏｒｋｓｐａｃｅ），

并以“Ｆｕｚｚｙ．ｆｉｓ”的名字保存在硬盘中，以备仿真时调用。

２．２创建模糊ＰＩＤ控制器

２．２．１在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ菜单中，选择ＦｕｚｚｙＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ模块，双击此模块，在弹出的对话框中键入Ｆｕｚｚｙ，这样就完成了Ｆｕｚｚｙ

Ｌｏｇｉｃ

Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ模块与Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的连接。

图６参数自整定模糊ＰＩＤ控制系统仿真响应曲线

２．２．２在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中选Ｆｉｌｅ／Ｎｅｗ／Ｍｏｄｅｌ设计模糊自整定ＰＩＤ—

ｇｉｎ控制器。

２＿２．３将模糊调整后的比例、积分、微分系数引入ＰＩＤ控制器，并封装ＰＩＤ控制模块如图４、５。

从图中可以明显地看出参数自整定模糊ＰＩＤ控制的响应时间明显减少，无超调量。计算得出参数自整定ＰＩＤ模糊控制的控制指标：ａｓ＝２３００ｓ，盯％＝０％，ｅｓｓ＝０。

这说明常规ＰＩＤ控制对于一些复杂过程，尤其是大时滞和大惯性系统，不能实现实时在线调整，难以取得较好的控制效果。将智能控制算法引入复杂过程控制有着更好的控制效果。模糊自整定ＰＩＤ参数控制系统能在控制过程中对不确定的条件、参数、延迟和干扰等因素进行自动分析，采用模糊推理的方法实现ＰＩＤ参数的在线自调整。这样不仅保持了ＰＩＤ控制原理简单、使用方便、鲁棒性较强等的优点，而且具有更大的灵活性、适用性、和控制精度更好。较常规ＰＩＤ控制、参数自整定模糊ＰＩＤ控制效果更为良好。

３结语

模糊自整定ＰＩＤ控制算法充分利用了模糊控制和ＰＩＤ控制的优点，避开了对锅炉建立准确数学模型这一难题，可以在线自调整ＰＩＤ的参数，从仿真结果可以看出，模糊ＰＩＤ控制大大提高了系统的动态和稳态特性。本系统在燃煤热水锅炉实际装置上进行了试运行，各项指标均已达标。通过这一研发，不但提高了锅炉的热效率，而且大大减少了煤炭和电能的使用量，具有十分深远的节能、经济和环保的社会意义。

参考文献：

图４参数自整定模糊ＰＩＤ控制系统仿真结构图

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０．（０５）．

【４ｌ王印松，岑炜，刘鸿达．直流锅炉机组参数自适应模糊ｐｉｄ控制ｌＪｌ．自动化与仪表，２０１０，（０１）．

图５封装内部结构图

【５】赵笑笑基于模糊理论与常规ｐｉｄ控制的模糊ｐｉｄ控制方法研究【Ｊ１．山东电力技术，２００９，（０６）．

万方数据

热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法

热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

张秀滢， 刘强

中煤邯郸设计工程有限责任公司中小企业管理与科技

MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME2010(27)

参考文献(5条)

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4.王印松.岑炜.刘鸿达 直流锅炉机组参数自适应模糊PID控制 2010(1)5.赵笑笑 基于模糊理论与常规PID控制的模糊PID控制方法研究 2009(6)

本文链接：/Periodical_xzqykj201027295.aspx

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