全燃烧高炉煤气锅炉炉膛负压模糊控制系统

学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3年 第 4期 陈至坤 等 ： 全燃 烧高炉煤 气锅 炉炉膛 负压模糊控制 系统 1 4 3 2 炉压 模糊 控制 系统 选取 炉膛 负压偏差 e 、 负压偏差 变化率 为输入 量 ， 炉压 “ ( ) 作为输出量。将输 入变量 的精确值分别 变为模糊量 ， 即偏差信号 E及偏差变化率 E。 ， 再经模 糊推理合成规则得到模糊控制量 ， 反模糊化后 ， 得到 精确控制量 ( ) 。炉压模糊控制原理如图 3所示 。 炉压 f I 丽 国 化 H 推 理 厂 糊 化 厂 荤 J 艮 偏 差 卜J I l艮 变化 I A D I+ 压力传感器 图 3炉 压 模糊 控 制 原 理 模糊控制器结构确定 以后 ， 需要对输入量和输 出 量进行模糊 化。取炉压偏 差 e的论域 为： X一 一6 ， 一 5 ， 一4 ， 一3 ， 一2 ， 一 1 ， 0 ，l ， 2 ，3 ， 4 ， 5 ， 6) ， 炉 压偏 差 变化量 的论域为： y一(一6 ， 一5 ， 一4 ， 一3 ， 一2 ， 一1 ， 0 ，1 ， 2 ，3 ， 4 ， 5 ， 6 ) ， 输 出控制量 U ( ) 的论域 为： Z= 一7， 一6， 一5， 一4， 一3， 一2， 一1 ，0 ，1 ，2，3 ， 4， 5 ， 6 ， 7 ) 。将输入偏差 E、 偏差变化 和输 出量 U 的模糊 子集的模糊语言变量分成 P B、 P M、 P S 、 Z O、 N S 、 NM、 NB七个级别 。 对于双输入 、 单输 出的二维模糊控制系统 ， 模糊控 制规则的形式为 ： i f EAf a n d Ec B t h e n U= 。 模糊控制语言规则 的设计原则为 ： 当偏差较大时 ， 控制量的变化应尽量使偏差迅速减小； 当偏差较小时 ， 除了要消除偏差 ， 还要考虑系统的稳态性能， 防止系统 产生不必要的超调， 甚至振荡。根据经验规则 ， 得到炉 压模糊控制语言规则表 ， 如表 1 所示 。 采用三角形隶属度函数 曲线 ， 经过反 复调整量化 因子和比例因子， 得到炉压模糊控制仿真曲线 ， 如图 4 所示 。 表 1 炉压模糊控制语言规则表 ( 【 ， ) Ec E NB NM NS Z O PS PM PB NB PB PB PB PB PM O O NM PB PB PB PB PM 0 0 NS PM P M PM PM 0 NS NS Z 0 PM P M P S O NS NM NM P S PS PS 0 NM NM NM NM PM 0 0 NM NB NB NB NB PB O 0 NM NB NB NB NB 词 譬 塔 鑫 ： t l s 图 4 炉 压模糊控 制仿真结 果 3结论 从仿真的结果可以看 出， 对炉膛负压采用模糊控 制 ， 系统超调量小 ， 鲁棒性强 ， 比 P I D控制效果 要好， 满足全燃烧高炉煤气的锅炉系统炉膛负压控制要求 。 参考文献 ： 1 王雷 燃煤锅 炉改造 为掺烧 高炉煤 气和 全烧 高炉煤 气分 析 J 硅谷 ， 2 0 1 1 ( 7 ) ： 1 8 2 1 8 3 2 诸静 模糊控制原理与应用 M 北京： 机械工业出版社 ， 2 0 0 5 3 海山 锅炉汽包水位的智能控制研究 D 呼和浩特： 内蒙 古大学 ， 2 0 0 8 ； 3 - 6 4 K a z e mi n e z h a d M H E t e ma d - S h a h i d i A。 Mo u s a v i S J Ap p l i c a t i o n o f f u z z y i n f e r e n c e s y s t e m i n t h e p r e d i c t i o n o f w a v e p a r a me t e r s J Oc e a n E n g i n e e r i n g( S 0 0 2 9 8 0 1 8 ) ， 2 0 0 5 ， 3 2 ( 1 4 1 5 ) ： 1 7 0 9 1 7 2 5 Fu z z y Co nt r o l S y s t e m f o r He a r t h Pr e s s u r e o f Bl a s t Fu r n a c e Ga s Fi r e d Bo i l e r C HEN Z h F k u n 。S UN W e n - t a o W ANG Fu - b l n ( E l e c t r i c a l E n g in e e r i n g C o l l e g e ，He b e i Un i t e d Un i v e r s i t y ， Ta n g s h a n 0 6 3 0 0 9 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：Th e r e i s a g r e a t d i f f e r e n c e b e t we e n b l a s t f u r n a c e g a s f i r e d b o i l e r a n d c o a l f i r e d b o i l e r i n t h e f u e l c o mb u s t i o n p r o c e s s a n d t h e me t h o d o f o p e r a t i o n ，S O t h e c o n t r o l mo d e l f o r c o a l f i r e d b o i l e r c a n n o t b e a p p l i c a b l e f o r b l a s t f u r n a c e g a s f i r e d b o i l e r To i n c r e a s e t h e c o n t r o l a c c u r a c y o f n e g a t i v e p r e s s u r e i n h e a r t h，a f u z z y c o n t r o l s t r a t e g y wa s a p p l i e d t O t h e n e g a t i v e p r e s s u r e c o n t r o l ，wh i c h u s e d t h e d e v i a t i o n a n d d e v i a t i o n v a r i a n c e r a t i o o f c o mb u s t i o n c h a mb e r d r a f t a s t h e i n p u t v a r i a b l e s o f f u z z y c o n t r o l l e r Th e r e s u l t s o f s i mu l a t i o n i n d i c a t e t h a t t h e s t a b i l i t y o f n e g a t i v e p r e s s u r e i n b o i l e r i s g r e a t l y i mp r o v e d b y f u z z y P I D c o n t r o l c o mp a r e d wi t h t r a d i t i o n a l P I D c o n t r o l ，S O i t c a n me e t t h e c o n t r o l r e q u i r e me n t o f b o i l e r n e g