基于模糊PID控制的鍋爐減溫減壓系統(tǒng)的動態(tài)特性研究.pdf

1、減溫減壓系統(tǒng)是鍋爐設(shè)備必備的組成部分，無論是用于電站鍋爐還是工業(yè)鍋爐，減溫減壓系統(tǒng)的作用是將高壓過熱蒸汽（一次蒸汽）通過減溫減壓閥的節(jié)流套筒和帶孔閥芯的節(jié)流降壓作用降低蒸汽壓力，通過給水調(diào)節(jié)閥向一次蒸汽噴水來降低蒸汽溫度。如果經(jīng)過減溫減壓系統(tǒng)處理過的蒸汽（二次蒸汽）的溫度過高，將會使后接設(shè)備的汽輪機內(nèi)部過度的熱膨脹，從而嚴(yán)重影響安全運行；若是溫度過低不僅降低設(shè)備運行的效率，而且使汽輪機后幾級的蒸汽濕度增加，引起葉片磨損。如何設(shè)計合理的控

2、制算法，使二次蒸汽的溫度維持在允許的范圍內(nèi)，是本文的重要研究內(nèi)容。
　　 本課題根據(jù)一次蒸汽流量Q=10t/h具體工況的參數(shù)要求，設(shè)計計算減溫減壓閥和給水調(diào)節(jié)閥的重要參數(shù)，如流量系數(shù)、節(jié)流降壓級數(shù)、節(jié)流套筒的降噪量、一次蒸汽在管道里的流速、冷凝水的流量等。
　　 節(jié)流套筒是減溫減壓閥的一個重要部件，它不僅起節(jié)流降壓的作用，還可以利用小孔節(jié)流的原理來降低閥體內(nèi)部的噪聲量。本文利用有限元方法，運用ANSYS有限元軟件對設(shè)計的

3、減溫減壓閥節(jié)流套筒進行有限元模態(tài)分析，計算出所設(shè)計節(jié)流套筒的10階固有頻率和振型。
　　 針對溫度控制系統(tǒng)具有非線性、純滯后、時變的特點，傳統(tǒng)的PID控制策略難以獲得滿意的控制品質(zhì)，給實際工程帶來諸多不便。而模糊控制的魯棒性好，但對純滯后及被控對象參數(shù)的變化不敏感，控制規(guī)則粗糙容易產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)誤差。本文結(jié)合經(jīng)典PID控制算法和模糊控制算法，分析比較了常規(guī)PID參數(shù)整定方法，提出了模糊自整定PID控制算法，既保持了PID控制的穩(wěn)態(tài)誤差

4、小、穩(wěn)定性好的優(yōu)點，又具有模糊控制自適應(yīng)和調(diào)節(jié)速度快的特點。
　　 本文以二次蒸汽溫度為被控對象，建立了二次蒸汽溫度控制系統(tǒng)的仿真模型來檢測系統(tǒng)性能，通過運用MATLAB軟件，分別對常規(guī)PID控制和模糊PID控制進行了仿真分析。結(jié)果表明，模糊PID控制有效地提高了系統(tǒng)對非線性、時變性和不確定性的處理能力，控制效果更好。對其與常規(guī)PID進行仿真比較，體現(xiàn)出模糊自整定PID控制器的先進性和優(yōu)越性，對提高控制系統(tǒng)的精度具有很大的參考價