基于模糊PID负荷跟踪型主蒸汽温度控制系统研究

任新瑞，马立新

(1.上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 2000932;上海理工大学 机械工程学院,上海 200093)

在火力发电机组中关于主蒸汽温度的控制具有重要意义。主蒸汽温度是过热器的出口温度，即汽轮机的入口温度，是整个汽水系统的最高温度，其数值过高或过低都会威胁机组的运行安全与经济性[1]。理论上，主汽温越高，机组的经济性越好，但过高会导致汽轮机内部发生热膨胀，降低系统安全性，同时会降低过热器的使用寿命[2]。另一方面，主汽温越低则机组安全性会越好，但过低会使机组热效率降低，汽耗率增加，降低系统经济性[3-4]。因此，必须严格控制主蒸汽温度。根据实际现场需求，保证机组长期安全经济运行的最大允许偏差≤±5 ℃，瞬时最大允许偏差≤±10 ℃[5]。

由于主蒸汽温度控制系统复杂多变，且被控对象主蒸汽温度具有大惯性、大延迟、非线性和时变性等特点[3]，使其控制难度增加。目前多采用传统PID 控制方式。传统 PID 控制器结构简单、易于实现，在一定范围内能够达到良好的控制效果。但 PID 控制仅适用于精确且结构简单系统的被控对像，对于主汽温这种模型不精确的时变非线性控制对象，简单的PID控制难以达到控制要求。经研究发现，模糊控制无需知道被控对象的精准模型，其通过采集被控量的多种信息并根据人的思维和控制经验来制定规则，即使输入量发生一定的变动也不影响输出结果，更适用于非线性时变对象。

结合模糊控……