无模型自适应控制在锅炉主汽温控系统中的应用
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智能控制在燃气锅炉中的应用
智能控制在燃气锅炉中的应用燃气锅炉作为一种重要的供暖设备，在如今智能化时代得到了越来越广泛的应用。
智能控制技术的引入极大地提高了燃气锅炉的安全性、能效性和使用便利性。
本文将探讨智能控制在燃气锅炉中的应用，并对其带来的好处进行分析。
一、智能温控系统智能温控系统是燃气锅炉中常见的智能控制设备之一。
通过精确的温度传感器和智能控制芯片，智能温控系统可以实现对供暖温度的精确调控。
用户可以通过智能手机、平板电脑等移动终端远程控制燃气锅炉的启停、调温等功能，非常方便实用。
而且智能温控系统还具备报警功能，可以在异常情况下及时提醒用户，并发出相应报警信号，保障用户的安全。
二、远程监控与维护借助智能控制技术，燃气锅炉可以实现远程监控与维护功能。
通过与互联网相连接，用户可以随时随地通过智能终端远程监测燃气锅炉的工作状态、燃气消耗情况等。
一旦发现异常，用户可以及时采取措施，避免潜在的安全隐患。
同时，燃气锅炉的售后维修也得到了极大的便利，维修人员可以通过远程诊断的方式对故障进行排查和修复，节约了时间和人力成本。
三、智能节能模式智能控制技术还可以应用于燃气锅炉的节能模式。
通过对用户的供暖需求进行智能分析和预测，燃气锅炉可以根据实际情况自动调整工作模式，实现能源的最优利用。
比如在用户短暂离开家时，燃气锅炉可以自动切换到低功耗模式，减少燃气消耗，节约能源。
智能节能模式的应用不仅可以降低用户的供暖成本，还有助于减少对环境的影响，体现了燃气锅炉的可持续发展理念。
四、智能诊断与维护智能控制技术为燃气锅炉的诊断与维护提供了更加科学和高效的方法。
智能诊断系统可以实时监测燃气锅炉的各项参数，并进行快速分析和判断。
一旦发现异常情况，系统会自动发出报警信号，并提供相应的故障排查建议，方便用户进行自我维修或者及时联系专业技术人员。
智能诊断系统的应用可以大大减少因故障导致的停机时间，提高燃气锅炉的运行效率和可靠性。
五、智能学习与适应性控制智能控制技术还可以使燃气锅炉实现智能学习与适应性控制。
主蒸汽压力的无模型自适应预测控制
主蒸汽压力的无模型自适应预测控制
冯玉昌;史冬琳;白佳文
【期刊名称】《热力发电》
【年(卷),期】2012(041)008
【摘要】针对火电机组主蒸汽压力被控对象的大惯性、大迟延等特点,采用伪梯度向量的概念,对被控对象进行动态化处理,得到预测模型.提出了1种新型的无模型自适应预测控制(MFAPC)算法,将MFAPC算法用于主蒸汽压力串级控制系统的主调节器中,副调节器采用常规PI控制器.仿真结果表明,MFAPC-PI串级控制系统较常规PID-PI串级控制系统响应速度快、抗干扰性能强,对系统参数时变具有较好的鲁棒性.
【总页数】4页(P37-40)
【作者】冯玉昌;史冬琳;白佳文
【作者单位】东北电力大学自动化工程学院,吉林吉林市 132012;东北电力大学自动化工程学院,吉林吉林市 132012;东北电力大学自动化工程学院,吉林吉林市132012
【正文语种】中文
【中图分类】TK321;TP273+.2
【相关文献】
1.多变量系统的变时滞无模型自适应广义预测控制 [J], 侯小秋
2.多变量系统的变时滞无模型自适应广义预测控制 [J], 侯小秋
3.多变量系统的变时滞无模型自适应单值预测控制 [J], 侯小秋
4.在线优化参数的变时滞无模型自适应单值预测控制 [J], 侯小秋
5.在线优化参数的变时滞无模型自适应单值预测控制 [J], 侯小秋
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基于无模型自适应控制的主汽温控制系统
维普资讯
№ １ ２０ ０６
电力科学与工程
ＥＬＥ ＴＲＩ Ｐ 州 Ｅ Ｓ ＥＮＣＥ ＡＮＤ Ｃ Ｃ （ Ｒ ＣＩ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
文章编号 ：１ ７ —７ ２ ２ ０ ）１０ １．３ ６ ２０ ９ （０ ６ ０ —０ ９０
基 于无模 型 自适应控制 的主 汽温控制 系统
ＭＦ Ｃ技术的关键 为：提取输入输 出信号 中的有效 Ａ
规的 ＰＤ控制 ，能适应对象 参数 的变化并表现 出 良好 的控制 Ｉ 品质 ，具有较强 的鲁棒性 和 自适应 能力。
关键字 ：ＭＦ ；主汽温 ；仿真 ＡＣ 中图分 类号： ＇３ ３ Ｉ ２ Ｋ 文献标识码 ：Ａ
信息并 加 以利 用 ，通过 快 速 强制 学 习 的方 式 ，使 ＭＦ Ｃ控制器能 够准确把握 过程 对象 当前 的特 征， Ａ
考虑 如式 （ ） １ 非线性 系统 ：
Ｙ ｋ ＝ ［ ｌｆ “ ｋ １， ｌ ｋ （） （ ） ｆ ｙ ： ， （ ）Ｕ ： ］ ， １
式中： ，为已知 函数 ； （ ） ｋ时刻 的系统输 出量， Ｙｋ为 其 中 ｋ ０ ｌ２ … ； （ 一１ 为第 ｋ时刻的系统输入 ＝ ，， ， “ ｋ ） 控制向量 ； ｋ为离散时间；
难保证系统的控制精度 ，所 以常规 ＰＤ主汽温调节 Ｉ 系统 不能在所 有 工况都 有满 意 的调节 效果 。 非线性系统的 自适应 是当今控制理论研究热点 之一 ，是一类不完全依赖 或不依赖 系统参数模型 的
摘要 ：基 于 ＭＦ Ｃ （ Ａ 无模 型 自适应控 制）理论 ，针 对 电厂主 汽温被控对象的大惯性 、大滞 后特点 ，充分发 挥 Ｐ Ｄ抗 干扰 １ 性强和 ＭＦ Ｃ对惯性 、延迟适应能力强的优点设计 了 ＭＦ Ｃ 明 ，该方法 的控制效 果优 于常 Ｉ
№ １ ２０ ０６
电力科学与工程
ＥＬＥ ＴＲＩ Ｐ 州 Ｅ Ｓ ＥＮＣＥ ＡＮＤ Ｃ Ｃ （ Ｒ ＣＩ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
文章编号 ：１ ７ —７ ２ ２ ０ ）１０ １．３ ６ ２０ ９ （０ ６ ０ —０ ９０
基 于无模 型 自适应控制 的主 汽温控制 系统
ＭＦ Ｃ技术的关键 为：提取输入输 出信号 中的有效 Ａ
规的 ＰＤ控制 ，能适应对象 参数 的变化并表现 出 良好 的控制 Ｉ 品质 ，具有较强 的鲁棒性 和 自适应 能力。
关键字 ：ＭＦ ；主汽温 ；仿真 ＡＣ 中图分 类号： ＇３ ３ Ｉ ２ Ｋ 文献标识码 ：Ａ
信息并 加 以利 用 ，通过 快 速 强制 学 习 的方 式 ，使 ＭＦ Ｃ控制器能 够准确把握 过程 对象 当前 的特 征， Ａ
考虑 如式 （ ） １ 非线性 系统 ：
Ｙ ｋ ＝ ［ ｌｆ “ ｋ １， ｌ ｋ （） （ ） ｆ ｙ ： ， （ ）Ｕ ： ］ ， １
式中： ，为已知 函数 ； （ ） ｋ时刻 的系统输 出量， Ｙｋ为 其 中 ｋ ０ ｌ２ … ； （ 一１ 为第 ｋ时刻的系统输入 ＝ ，， ， “ ｋ ） 控制向量 ； ｋ为离散时间；
难保证系统的控制精度 ，所 以常规 ＰＤ主汽温调节 Ｉ 系统 不能在所 有 工况都 有满 意 的调节 效果 。 非线性系统的 自适应 是当今控制理论研究热点 之一 ，是一类不完全依赖 或不依赖 系统参数模型 的
摘要 ：基 于 ＭＦ Ｃ （ Ａ 无模 型 自适应控 制）理论 ，针 对 电厂主 汽温被控对象的大惯性 、大滞 后特点 ，充分发 挥 Ｐ Ｄ抗 干扰 １ 性强和 ＭＦ Ｃ对惯性 、延迟适应能力强的优点设计 了 ＭＦ Ｃ 明 ，该方法 的控制效 果优 于常 Ｉ
模糊自适应内模PI_控制算法在小型生物质锅炉控制系统中的应用
Dynamical Systems and Control 动力系统与控制, 2023, 12(2), 105-114 Published Online April 2023 in Hans. https:///journal/dsc https:///10.12677/dsc.2023.122011模糊自适应内模PI 控制算法在小型生物质锅炉控制系统中的应用韩林山，王永清，张 琳，许兰贵*华北水利水电大学机械学院，河南 郑州收稿日期：2023年3月27日；录用日期：2023年4月21日；发布日期：2023年4月28日摘要生物质锅炉是主要的热能转化设备，锅炉温度作为评价设备运行状况的重要指标之一，其控制系统品质的好坏直接影响到锅炉的安全性和经济性。
考虑到生物质燃料锅炉温度控制系统存在非线性、大时滞、强耦合、多干扰等问题，提出一种基于模糊自适应内模PI 控制的温度控制策略。
该算法采用模糊自适应PI 控制，结合内模控制算法，配合低阶滤波器，并通过MATLAB 工具箱进行了系统的仿真实验。
实验结果表明：同常规PI 、模糊PI 及内模PI 控制方法相比，该控制器能够极大地改善温度控制系统的控制品质，响应快速，控制精准，鲁棒性强，能够应用于工业的实际生产。
关键词生物质锅炉，模糊自适应内模PID ，温度控制Application of Fuzzy Adaptive Internal Model PI Controller in Control System of Small Biomass BoilerLinshan Han, Yongqing Wang, Lin Zhang, Langui Xu *School of Mechanical Engineering, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou HenanReceived: Mar. 27th , 2023; accepted: Apr. 21st , 2023; published: Apr. 28th , 2023AbstractBiomass boiler is the main heat energy conversion equipment, and the boiler temperature is one*通讯作者。
自适应模糊PID在温度控制系统中的应用_令朝霞
图1温度控制系统的工艺流图自适应模糊PID 在温度控制系统中的应用*令朝霞（陕西理工学院电气工程学院，陕西汉中723000）Application of Adaptive Fuzzy PID in Temperature Control System摘要根据复杂锅炉温度系统，设计出一种自适应模糊PID 控制器。
其优点是应用模糊控制适应系统的不确定性，能够提高对象模型不确定时PID 参数的自适应能力。
很大程度上改善了系统的控制质量，提高了系统的鲁棒性。
实际运行结果证明了该方法的有效性。
关键词：温度系统，模糊控制，自适应控制AbstractThis paper designs a kind of adaptive fuzzy PID controller according to the complex boiler temperature system．The ad-vantage is the application of fuzzy control adaptive system uncertainty．To improve the object model uncertainty about the PID parameters adaptive ability．Improved control quality and enhanced robustness of the system．Actual operating results prove the effectiveness of the method．Keywords :temperature control,fuzzy control,adaptive control*陕西省教育厅资助项目（11JK0934）锅炉对象是具有大滞后、时变、非线性或无法获得精确数学模型的复杂系统。
对此，常规PID 控制器无法获得好的控制效果。
而模糊控制器则是根据人工控制规则组织控制决策表，然后由该表决定控制量的大小。
自适应模糊PID在温度控制系统中的应用
到 Ｆ 一 工序 。 道 由于 实 际 工艺 中扰 动 因 素 多 ， 荷 会 经常 发生 变 负 化 ， ． 度 系 统 容 量 滞 后 大 ， 了保 证 整 个 工 艺顺 利 运 行 ． 求 日温 为 要 锅 炉 温 度 波 动不 能 过 大 ， 则 会 影 响 后续 产 品 的质 量 。 １中锅 否 图
１ 系统 要 求 及 控 制 方 案设 计
模 糊 ＰＤ 控 制 器 的 基 本 思 想 是 将 模 糊 决 策 理 论 和 ＰＤ 控 Ｉ Ｉ 制 结 合 起 来 ， 偏 差 ｅ和偏 差 变 化 ｅ 作 为 输 入 ， 用 模 糊 控 制 以 。 利
规 则 在 线 对 Ｐ Ｄ参 数 进 行 修 改 。其 既 具 有 模糊 控制 灵 活 而适 应 Ｉ
性 强 的优 点 ， 具 有 ＰＤ控 制 精 度 高 的特 点 。 又 Ｉ
１１ 系统 工 艺 要 求 如 图 １所示 为 温度 控 制 系 统 工艺 流 图 ，系统 要 求 对 锅 炉 加 热 至 某 一恒 定 值 （ ４ ） 右 ， 热 后 的 热 水 通 过 一 段 管 导 输 送 ７％ 左 加
模 型 的复 杂 系统 。 对此 ， 常规 ＰＤ控 制 器无 法 获得 好 的控 制 效果 。 Ｉ 而模 糊控 制 器 则 是根 据 人 工控 制 规 则组 织 控 制决 策 表 ， 后 由 该 然 表决 定控 制 量 的大 小 。将 模 糊控 制 和 ＰＤ控 制 器 两者 结 合起 来 ， Ｉ 扬 长 避短 ， 具 有 模 糊 控 制 灵 活 而 适应 性强 的优 点 ， 具 有 ＰＤ 既 又 Ｉ 控制 精 度 高 的特 点 ， 复杂 控 制 系统 具 有 良好 的控 制 效果 。本 文 对 研 究 一 种 自适 应 型模 糊 ＰＤ控 制器 在 锅炉 温 度系 统 中 的应 用 。 Ｉ
锅炉水循环系统的无模型自适应控制研究
第 ３３卷 第 ７期
重 庆 理 工 大 学 学 报（自然科学）
２０１９年 ７月
Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．７
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）
Ｊｕｌ．２０１９
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１９．０７．０２９
收稿日期：２０１８－１１－１６
作者简介：朱明山，男，硕士，工程师，主要从事除尘系统控制、能源管理等方面研究，Ｅｍａｉｌ：ｗｙｌ＿ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒ＠１６３．ｃｏｍ； 刘剑敏，男，工程师，主要从事烟草工艺技术改造工作研究。
朱明山，等：锅炉水循环系统的无模型自适应控制研究
２１５
如何提高锅炉热效率是动力供应部门需要面 过遗传算法对无模型自适应控制算法进行参数优
锅炉水循环系统的无模型自适应控制研究
朱明山，刘剑敏，胡小虎，余 数，徐顺宠，叶志晖
（浙江中烟工业有限责任公司 宁波卷烟厂，浙江 宁波 ３１５５０４）
摘 要：为了保证软水循环系统的流动性以充分吸收燃气锅炉烟气余热，改造了锅炉水循环
系统的控制策略。首先采用批量最小二乘法辨识出锅炉水循环系统保温水箱部件的输入输出关
本文引用格式：朱明山，刘剑敏，胡小虎，等．锅炉水循环系统的无模型自适应控制研究［Ｊ］．重庆理工大学学报（自然科学），２０１９，３３（７）： ２１４－２２０．
Ｃｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ：ＺＨＵＭｉｎｇｓｈａｎ，ＬＩＵＪｉａｎｍｉｎ，ＨＵＸｉａｏｈｕ，ｅｔａｌ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｏｄｅｌＦｒｅｅＡｄａｐｔｉｖｅＣｏｎｔｒｏｌｏｆＢｏｉｌｅｒＷａｔｅｒＣｉｒｃｕｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ［Ｊ］． ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２０１９，３３（７）：２１４－２２０．
重 庆 理 工 大 学 学 报（自然科学）
２０１９年 ７月
Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．７
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）
Ｊｕｌ．２０１９
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１９．０７．０２９
收稿日期：２０１８－１１－１６
作者简介：朱明山，男，硕士，工程师，主要从事除尘系统控制、能源管理等方面研究，Ｅｍａｉｌ：ｗｙｌ＿ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒ＠１６３．ｃｏｍ； 刘剑敏，男，工程师，主要从事烟草工艺技术改造工作研究。
朱明山，等：锅炉水循环系统的无模型自适应控制研究
２１５
如何提高锅炉热效率是动力供应部门需要面 过遗传算法对无模型自适应控制算法进行参数优
锅炉水循环系统的无模型自适应控制研究
朱明山，刘剑敏，胡小虎，余 数，徐顺宠，叶志晖
（浙江中烟工业有限责任公司 宁波卷烟厂，浙江 宁波 ３１５５０４）
摘 要：为了保证软水循环系统的流动性以充分吸收燃气锅炉烟气余热，改造了锅炉水循环
系统的控制策略。首先采用批量最小二乘法辨识出锅炉水循环系统保温水箱部件的输入输出关
本文引用格式：朱明山，刘剑敏，胡小虎，等．锅炉水循环系统的无模型自适应控制研究［Ｊ］．重庆理工大学学报（自然科学），２０１９，３３（７）： ２１４－２２０．
Ｃｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ：ＺＨＵＭｉｎｇｓｈａｎ，ＬＩＵＪｉａｎｍｉｎ，ＨＵＸｉａｏｈｕ，ｅｔａｌ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｏｄｅｌＦｒｅｅＡｄａｐｔｉｖｅＣｏｎｔｒｏｌｏｆＢｏｉｌｅｒＷａｔｅｒＣｉｒｃｕｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ［Ｊ］． ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２０１９，３３（７）：２１４－２２０．
模型参考自适应控制在主蒸汽温度控制中的应用
பைடு நூலகம்
１ 引 言
在 火 电厂 中， 主蒸汽 温 度 是 表征 机 组 运行 工 况 的 重要参 数 之一 ， 系着 机 组 运 行 的安 全 性 和经 济 性 。 关 主蒸 汽温度过 高 ， 可能使 过 热 器 管道 和汽 轮机 高 压 缸 等设备 产生高 温变形 而被损 坏 ； 主蒸汽 温度过 低 ， 导 会 致机组 热效率 降低 ， 因此对 其要求 非常 严格 ， 一般要 求 主蒸汽 温度基 本上 维持 在 额定 值 附近 ， 额定 值 的 暂 与 时偏差 不超过 ± ０Ｃ。 目前 主要 的控 制策略有 单 回路 １￣ ＰＤ和 串级 ＰＤ控 制 。常 规 ＰＤ控 制 器 具 有 结 构 简 Ｉ Ｉ Ｉ 单 、 于实现 等 优 点 ， 火 电厂 汽 温 对 象 呈 明 显 的 多 易 但 容、 大迟 延 、 大惯性 和参数 时变性 ， 且处 于负 荷 、 燃烧 等 多种扰动中， 控制难度很大 ， 常规控制方案难 以取得好 的控制 效果 ｕ 。 Ｊ 针 对这一 问题 ， 少学 者 和 技术 人 员 开 展 了对 主 不 蒸汽温 度控制 的相关 研究 。该领 域 的研究热 点是将 预 测控制 、 糊 控 制 、 经 网 络 技 术 、 传 算 法 等 结 合 模 神 遗 ＰＤ控制 应用 于 主蒸 汽 温 度 的控 制 中 ， 改善 控 制 质 Ｉ 以 量 。本 文提 出将模 型参考 自适应 控制 应用 于火 电厂过 热蒸汽温 度 的控 制 。在 ＭＡ Ｌ Ｂ环境 下 ， 本 文给 出 ＴＡ 对
＜ 电气开关》（０ ０ Ｎ ． ） ２ １． ｏ４
７ ３
文章编 号 ：０ ４— ８ Ｘ（０ ０ ０ ０ ７ ０ １０ ２ ９ ２ １ ）４— ０ ３— ３
模型参考 自适 应控制在主蒸汽温度控制中的应用
１ 引 言
在 火 电厂 中， 主蒸汽 温 度 是 表征 机 组 运行 工 况 的 重要参 数 之一 ， 系着 机 组 运 行 的安 全 性 和经 济 性 。 关 主蒸 汽温度过 高 ， 可能使 过 热 器 管道 和汽 轮机 高 压 缸 等设备 产生高 温变形 而被损 坏 ； 主蒸汽 温度过 低 ， 导 会 致机组 热效率 降低 ， 因此对 其要求 非常 严格 ， 一般要 求 主蒸汽 温度基 本上 维持 在 额定 值 附近 ， 额定 值 的 暂 与 时偏差 不超过 ± ０Ｃ。 目前 主要 的控 制策略有 单 回路 １￣ ＰＤ和 串级 ＰＤ控 制 。常 规 ＰＤ控 制 器 具 有 结 构 简 Ｉ Ｉ Ｉ 单 、 于实现 等 优 点 ， 火 电厂 汽 温 对 象 呈 明 显 的 多 易 但 容、 大迟 延 、 大惯性 和参数 时变性 ， 且处 于负 荷 、 燃烧 等 多种扰动中， 控制难度很大 ， 常规控制方案难 以取得好 的控制 效果 ｕ 。 Ｊ 针 对这一 问题 ， 少学 者 和 技术 人 员 开 展 了对 主 不 蒸汽温 度控制 的相关 研究 。该领 域 的研究热 点是将 预 测控制 、 糊 控 制 、 经 网 络 技 术 、 传 算 法 等 结 合 模 神 遗 ＰＤ控制 应用 于 主蒸 汽 温 度 的控 制 中 ， 改善 控 制 质 Ｉ 以 量 。本 文提 出将模 型参考 自适应 控制 应用 于火 电厂过 热蒸汽温 度 的控 制 。在 ＭＡ Ｌ Ｂ环境 下 ， 本 文给 出 ＴＡ 对
＜ 电气开关》（０ ０ Ｎ ． ） ２ １． ｏ４
７ ３
文章编 号 ：０ ４— ８ Ｘ（０ ０ ０ ０ ７ ０ １０ ２ ９ ２ １ ）４— ０ ３— ３
模型参考 自适 应控制在主蒸汽温度控制中的应用
基于CARIMA模型的自适应预测函数控制在锅炉燃烧系统中的应用_王文兰
电 力 自 动 化 设 备
1
锅炉燃烧被控对象的动态特性
第 30 卷
本 文 研 究 的 被 控 对 象 为 300 MW 单 元 机 组 W 型火焰直吹式燃煤锅炉 ［5］。 锅炉燃烧被控对象是一 个三输入 、 三输出的相互关联的多变量对象 ， 其动态 特性可用传递矩阵表示 ：
数的个数 ； μ=［ μ1… μN］T 为权系数 ， 需优化计算 。 为防止出现控制量剧烈变化和超调等现象 ， 需 引入一条在预测时域内的指数曲线作为参考轨迹 ： （3 ） yref （t + i） = yr（t + i） - αi［yr（t） - yp（t）］ 其中 ，yref （t + i ） 为 t + i 时刻的参数轨迹值 ；yr （t + i ） 为 t + i 时刻的跟踪设定值 ；yp（t） 为 t 时刻的被控对象输 出实际测量值 ；α = e t ／ 3 ，0 ＜ α ＜ 1，T 为采样周期 ；tr 为 期望的闭环响应时间 （ 此处为 α 的定义式 ， 前面提到 的 αi 为第 i 个采样周期时的值 ）。 为了求得 t + i 时刻的过程输出 值 y （t + i ）， 用 以 下的 Diophantine （ 丢番 ） 方程 ： （4 ） E（z-1）A（z-1）Δ + z-iFi（z-1） = 1 -1 -1 -1 -i -1 （5 ） Ei （ z ） B （ z ） = G i （ z ） + z Hi （ z ） Ei（z-1） = e0 + e1 z-1 + … + ei -1 z-i +1 Fi（z-1） = f 0i + f 1i z-1 + … + fNia z-Na
自适应模糊控制在炉温控制系统中的应用研究
Ｖｏ ． ８ １ ２ Ｎｏ． １
Ｊｎ． ａ
２ １ ００
文 章 编 号 ：０８ ４２ ２ １ ）１ ０５—０ １０ —１０ （０ ０Ｏ —０２ ３
自适 应 模 糊 控 制 在 炉 温 控 制 系 统 中 的 应 用 研 究
黄金侠 ， 宋 国义 ， 韩 华
（ 木 斯 大 学 信 息 电 子 技 术 学 院 ， 龙 江 佳 木 斯 １４０ ） 佳 黑 ５０ ７
ｅ 的论域量 划 为 ｌ个 等级 ：一６ 一５ 一４ 一３ 一 ｃ ＇ ３ ｛ ， ， ， ，
１ 输入输 出参数的模糊化 ） 在温 度模糊 控 制器里 ， 温 度传感 器实 时检测 将 的温 度 ｔ 和给 定温 度 ｔ 。 的差设 为 ｅ ｔ， 差变 化 （）偏 率设 为 ｅ （ ） 即 ｃ￡， ｅｔ （ ）＝ ｔ — ｔ，ｃ ｔ ｌ ２ ｅ （ ）＝ ｅ ￡ （ ）一ｅ ｔ ） （ 一１ 根 据炉温 的实 际 的检 测情 况和控 制精 度 ， 温 将
ｙ ＝
（一 ） 戈
（ ２ ）
把变化范围在 ［ ， ］ ａ ｂ 上的值转换到［ ６ ＋ ］ 间 一 ， ６之 并 进 行离散 化 ，９ 贝 偏差 和偏差 变化 率的量 化 因子 分 别 为 ＝６２＝３和 ＝６０５＝ １． 偏差 ｅ ／ ／． ２设 ，
图 ２ 模糊 ＰＤ Ｉ 控制其结构图
模糊 控制 器 的设 计 主要包 括 以下 ４部 分 ： 择 选 描述 输 入输 出参 数 的模糊 化 ； 确定 各模糊 变 量 的隶
输出 ； 最后根据调整后 的 ， ， Ｋ 和 重新 代入 公式（ ） ！ 生进行运箕 计算结果 即为控制器 的
① 收 稿 日期 ；０９—１ —２ ２０ １ ０
图 １ 示． 所
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火 电厂 锅 炉 主 汽 温 度 是 确 保 机 组 安 全 、经 济 运 行 的 一 个 重 要参数 ， 控 制 的难 点 在 于 大 惯 性 、 多扰 动 、 非线性等。 常 采用 串级 控 制 和 负 荷 分Байду номын сангаас级 串 级 控 制 。 由 于 串 级 控 制 系 统 主 副 回路 的 任务 和动态特性 不同 ， 且主汽温度对 象的不稳定特 性 ， 因此 ， 主 回路 对控制的品质要求很高 ， 不允许被调量存在静差 ， 采用 Ｐ Ｉ Ｄ 调节 器 在 负 荷 扰 动 时 控 制 效 果 变 差 。副 回路 调 节 器 的任 务 是 快 速 动 作迅速消除进入副回路内的扰动 ， 且副回路参数并不要求无差 ，
（ Ｍ Ｆ Ａ Ｃ ） ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｔ ｏ ｒ ａ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｏ ｆ ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｔ ｏ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ
Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｍｅ － ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ －
ｓ ｕ ｐｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍｅａ ｓ ｕｒ ｅ ｄｉ ｓ ｔ ｕｒ ｂａｎ ｃ ｅ ａ ｓ ｗｅｌ ｌ ｄｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｂａ ｎｃ ｅ ｏｂｓ ｅｒ ｖ ｅｒ ｆ ｏ ｒ ｌ ｏａ ｄ ｄｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｂａ ｎ ｃｅ． Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｉ ｓ ａ Ｏ— ｐｒ ｏａ ｃｈ ｈ ａｓ ｓ ｔ ｒ ｏｎ ｇ ｒ ｏ ｂｕｓ ｔ ｎ ｅｓ ｓ ａｎ ｄ ｓ ｅｌ ｆ － ａｄａ ｐｔ ｉ ｖ ｅ ａｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ： ｍａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ａｍ ｔ ｅｍ ｐ ｅｒ ａｔ ｕ ｒ ｅ． ＰＩ Ｄ ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏｌ ， ＭＦ ＡＣ， ｔ ｒ ａ ｃ ｋｉ ｎｇ ｄｉ ｆ ｆ ｅｒ ｅｎ ｔ ｉ ａ ｔ ｏｒ
自适 应 控 制 器 串级 系统 主 控 制 器 设 计 方 法 ， 控 制 器 融 合 衰 减 因 子 与 滤 波抑 制 测 量 扰 动 ， 自抗扰 观 测 抑 制 负载 扰 动 。 仿 真 结
果 表 明控 制 方法 具 有 较 强 的 鲁 棒 性 和 自适 应 能 力 。
关键词 ： 主 汽 温度 ， Ｐ Ｉ Ｄ控 制 ， 无模 型 自适 应 控 制 ， 跟踪微 分器
刘 林 山 宋 宇 （ 吉林电子信息职业技术学院电气工程系， 吉林 吉林 １ ３ ２ ０ ２ １ ）
摘 要
针 对 电厂 锅 炉 主 汽 温 度 对 象 大 延 迟 、 大惯 性 、 多种 扰 动 以及 非 线 性 、 时 变性 的 控 制 难 点 ， 提 出带 有 跟 踪微 分 器 的 无 模 型
ｅ ｒ ｅ ｄ ｌ ｏ ｎ ｇ ｔ ｉ ｍ ｅ－ｄｅ ｌ ａ ｙ ａ ｎｄ ｌ ａ ｒ ｇｅ ｉ ｎ ｅｒ ｔ ｉ ａ ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｖａ ｒ ｉ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆ ｄｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｂａ ｎ ｃｅ ｓ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａｐ ｅｒ ｐｒ ｏｐｏ ｓ ｅｓ ｍ ｏ ｄｅｌ ｆ ｒ ｅ ｅ ａｄ ａｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏｌ
可 以采 用 Ｐ ｌ Ｄ调节器。
’
（ ｋ ） （ 一 ７ ） ＋ ＿ ） 【 △ ｙ （ ｋ ） ４ － ’ （ ｋ 一 ７ ） △ ｃ ， （ ｋ 一 ７ ） ］ （ ４ ） ＋ Ｉ △ｕ （ ｋ 一 ７ ） ｌ ‘
（ ） （ ７ ） （ ５）
‘ Ｐ ’ （ ｋ ） 为‘ ｐ （ ｋ ） 的 伪偏 导数 估 计 值 。
若ｌ ‘ ｐ ’ （ ｋ ） ｌ ≤８或 Ｉ ＆ ｕ （ ｋ 一 １ ） Ｉ ≤８ ， 则：
ｕ （ Ｊ （ ） ： ｕ （ 』 ｆ 一７ ） ＋ ［ ｙ ’ （ ７ ） （ 』 （ ） ］ （ ６）
＋ （ ｌ 七 ） ｌ
其 中 ， ∈（ ０ ， ２ ） ， 和 是权 重因子 ， ８是一个 充分 小 的
《 工业 控 制 计 算 机｝ ２ ０ １ ４年第 ２ ７卷第 １期
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无模型 自适应控制在锅炉主汽温控系统中的应用
Ｍｏ ａ ｅ ｌ Ｆ ｒ ｅ ｅ Ａｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ Ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ Ｍａ ｉ ｎ Ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ Ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
正数 ， ‘ Ｐ （ １ ） 是‘ ｐ ’ （ ｋ ） 的初值 ， 无 模 型 自适 应 控 制算 法 ｆ ３ 包 括 基
无 模 型 自适应 控 制 （ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ Ｆ ｒ ｅ ｅ Ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， ＭＦ Ａ Ｃ） 理 论 是 一 种 不 依 赖 被 控 对 象 的 数 学 模 型 的控 制 方 法 ，能 够 为解