【正文】 cribes the configuration and the theory in mon use of PID control and fuzzy control system paratively detailed. Paper puts forward FuzzyPID control according to the characteristics of reheater like large inertia, nonlinear, timevarying, multivariable and the control requirements of reheated steam temperature in power plant. Its main objective is to make bination and plementary of advantages of PID control and fuzzy control in order to explore the effective approach to improve the control quality of reheated steam temperature. The result of simulation indicates that the FuzzyPID reheat steam temperature control system does not rely on mathematical models of controlled objects, and that the quality of FuzzyPID control system is better than conventional PID system. This control strategy is beneficial to realize safe, economic, credibly, optimized and environmental protection requirements of power plant and it will be have wide application foreground.Keywords: reheated steam temperature control。然而再熱器溫度控制存在著以下調(diào)節(jié)的瓶頸。當前最主要的有三種形式：模糊控制、專家規(guī)則控制與專家系統(tǒng)控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制。汽溫是按照材料的的許可溫度取安全上限值，當再汽溫溫度過高時，會使鍋爐受熱面及的蠕變加快，影響使用壽命，若嚴重超溫，可能導致材料強度下降發(fā)生爆炸。模糊PID 控制器應用在火電廠再熱汽溫控制系統(tǒng)中，通過模糊控制和傳統(tǒng)PID 控制的有機結合。它的作用是把汽輪機內(nèi)作過部分功的蒸汽（高壓缸）再次加熱，達到一定的過熱溫度，稱為再熱蒸汽，然后這些蒸汽又引返汽輪機的下一級（中壓缸或低壓缸）內(nèi)繼續(xù)作功。再熱一般采用一次再熱，再熱溫度與初溫相近（在我國的現(xiàn)有產(chǎn)品設計中，都取再熱溫度與初溫相等），再熱壓力為初壓的20%左右。再熱器中流動的介質是中低壓蒸汽，與壓力比較高的過熱蒸汽相比，由于蒸氣密度低，因而傳熱特性也比較差，由于其比熱較小，因而同一熱偏差汽溫偏差也比較大。調(diào)節(jié)再熱汽溫的主要方法有：煙氣再循環(huán)、煙氣分配擋板、擺動式噴燃器、蒸汽旁通和汽汽熱交換器等。目前，再熱器的調(diào)溫結構通常采用平行煙道擋板、煙氣再循環(huán)、擺動燃燒器、汽—汽交換器等，調(diào)溫結構方式實現(xiàn)再熱器調(diào)溫。其動態(tài)特性可視為吸熱量對出口焓值的擾動。表21為華能大連電廠二期鍋爐運行規(guī)程鍋爐數(shù)據(jù)一覽表。另外，模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性也得不到保證。它們的作用說明如下：（1）模糊化。這是模糊控制的核心，以模糊概念為基礎，模糊控制信息可通過模糊蘊涵和模糊邏輯的推理規(guī)則來獲取，并可實現(xiàn)擬人決策過程。模糊化在處理不確定信息方面具有重要的作用。首先討論數(shù)據(jù)庫。例如，對于雙輸入/單輸出的模糊系統(tǒng)，x和y的模糊分割數(shù)分別為5和7，則最大可能的規(guī)則數(shù)為57=35。（2）函數(shù)描述方法對于論域為連續(xù)的情況，隸屬度常采用函數(shù)的形式來描述，最常見的有鈴形函數(shù)、三角形函數(shù)、梯形函數(shù)等。初步建立的模糊控制規(guī)則不一定是完美無缺的，也往往需要進一步調(diào)整。而對于實際的控制則必須為清晰量，因此需要將模糊量轉換成清晰量，這就是清晰化計算所要完成的任務。如果該曲線是梯形平頂?shù)?，那么具有最大隸屬度的元素可能不止一個，這時就要對所有取最大隸屬度的元素求其平均值。當今的自動控制技術都是基于反饋的概念。在很多情況下，并不一定需要全部三個單元，可以取其中的一到兩個單元，但比例控制單元是必不可少的。 簡單的說來，PID控制器各校正環(huán)節(jié)的作用如下：1）比例環(huán)節(jié)：成比例的反映控制系統(tǒng)的偏差信號e(t)，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生控制作用，以減少偏差。2）投入純比例控制，逐漸增大比例系數(shù) kp，使控制系統(tǒng)出現(xiàn)臨界振蕩。改變其值，觀察控制效果，直到滿意為止。3）若此時系統(tǒng)動態(tài)過程仍不能滿意，則可加入微分環(huán)節(jié)，構成PID調(diào)節(jié)器。同時，模糊邏輯工具箱中還包含了五個圖形用戶界面(GUI)工具，用于建立、編輯和觀察模糊推理系統(tǒng)(FIS)，它們分別是： 1）模糊推理系統(tǒng)編輯器(FIS Editor)。規(guī)則編輯器還可以為每條規(guī)則選擇權重，以便進行規(guī)則的優(yōu)化。如圖41所示。圖43 E的隸屬度函數(shù)控制規(guī)則是對專家的理論知識與實踐經(jīng)驗的總結。在File菜單下，選擇Export/To Workspace，將模糊控制器導入到工作間內(nèi)，這樣在SIMULINK才能夠鏈接到模糊控制器。圖411 FuzzyPID控制再熱汽溫系統(tǒng)仿真方案圖在SIMULINK下，將其轉化為相應的仿真框圖，如圖412所示。圖416 PID控制再熱汽溫系統(tǒng)單位階躍響應曲線由圖416可知：超調(diào)量；上升時間tr=89s；調(diào)節(jié)時間ts=542s。參考文獻[1] 王新一．300MW再熱器調(diào)溫系統(tǒng)動態(tài)特性及H∞狀態(tài)變量控制策略在溫控系統(tǒng)中的應用研究．大連理工大學碩士學位論文，2005[2] 孫增圻．智能控制理論與技術[M]．北京：清華大學出版社，1997[3] 葉之奎．發(fā)電廠熱力系統(tǒng)及輔助設備[M]．北京：水利電力出版社，1993[4] 鄒凌，孫玉強．模糊自整定PID控制器在再熱汽溫控制中的應用研究[J]．微型計算機（測控自動化）2005年第21卷第121期[5] 火力發(fā)電廠鍋爐設備/蘇州電力技工學校編修訂版[M]．北京：水利電力出版社，1993[6] 諸靜．模糊控制原理與應用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，19951：400[7] 石兆三．模糊控制在熱力過程控制中的應用[J]．中國電力，1995，28 (4)：4651[8] 張波．火電廠過熱蒸汽溫度串級模糊控制研究．重慶大學碩士學位論文，2008[9] 林梅金，羅飛．模糊PID控制器在火電廠主汽溫控制中的應用[J]．動力工程，2005，4(2)：231234[10] 李華，范多旺，魏文軍，侯濤．計算機控制系統(tǒng)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，：62—71[11] 張曉華．控制系統(tǒng)數(shù)字仿真與CAD[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005[12] 胡一倩，呂劍虹，張鐵軍．一類自適應模糊控制方法研究及在鍋爐汽溫控制中的應用[J]．中國電機工程學報，2003，23(1)：136140[13] Li Zhibin．Application of Self Adaptation FuzzyPID Control for Main Steam Temperature Control System in Power Station [J]. Machine Learning and Cybernetics, 2000,115 (2):3236[14] Qiao Wuzhi，Masaharu Mizumoto．PID type fuzzy controller and parameters adaptive method[J]．Fuzzy Sets and Systems, 1996, 78(1):2335[15] LIU Xiangjie, GUAN Ping．Neurofuzzy generalized predictive control of boiler steam temperature. Journal of Control Theory and Applications [J].2007/5(1) 8388謝辭本文的研究工作是在老師的精心指導和關心下完成的。導師為人謙虛誠懇，做事嚴謹認真，治學一絲不茍，以及生活上導師正直的人格品德及其寬以待人的作風，深深地影響著我，并將使我終身受益，在此，對導師的辛勤培養(yǎng)致以崇高的敬意和衷心的感謝。表42為三種控制策略下再熱汽溫系統(tǒng)動態(tài)性能指標表。按圖412的仿真框圖進行仿真，得到fuzzyPID控制再熱汽溫系統(tǒng)的單位階躍響應曲線如圖413所示。圖47 模糊控制器的結構圖被控對象為大慣性三階系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為： (41)對再熱汽溫采用Fuzzy控制仿真所設計的控制方案如圖48所示。表41 模糊控制規(guī)則表UENBNMNSZOPSPMPBECNBNBNBNMNMNMNSNSNMNBNMNMNSNSZOPSNSNMNMNSNSZOPSPMZONMNMNSZOPSPMPMPSNMNSZOPSPSPMPMPMNSZOPSPSPMPM