基于仿人智能PID控制器的汽包水位控制
PLC在蒸汽锅炉汽包液位PID控制系统的应用分析
PLC在蒸汽锅炉汽包液位PID控制系统的应用分析1 引言工业蒸汽锅炉汽包水位控制的任务是控制给水流量使其与蒸发量保持动态平衡，维持汽包水位在工艺允许的范围内，是保证锅炉安全生产运行的必要条件，也是锅炉正常生产运行的主要指标之一。
若水位过高,影响汽水分离的效果,使用气设备发生故障;而水位过低则会破坏汽水循环,严重时导致锅炉爆炸，所以锅炉汽包水位必须严加控制。
为了确保锅炉生产的稳定、可靠和经济运行，我们设计采用了性能先进的FBs-PLC、变频调速器、计算机应用等自动化设备组成的锅炉PID自动控制系统。
该控制系统通过检测水汽压力、温度，汽包液位等运行物理量，在运行过程中全自动调节，保证了工业锅炉的安全稳定高效运行。
2 工业锅炉相关工艺介绍蒸汽锅炉是厂矿重要的动力设备，其任务是供给合格稳定的蒸汽，以满足负荷的需要。
为此，锅炉生产过程的各个主要参数都必须严格控制。
而利用余热气体作为热交换介质的余热锅炉在全国占有很大的比例，其节能降耗效果尤为明显。
某化工厂硫酸余热锅炉就是利用沸腾炉出来的炉气(主要是SO2)温度过高，将其作为热交换对象，通过余热锅炉副产中压蒸汽供各生产分厂使用，既保证了生产需要，也达到了节能降耗的目的。
锅炉是一个较为复杂的调节对象，为保证提供合格的蒸汽以适应负荷的需要，与其配套设计的控制系统必须满足各主要工艺参数的需要。
余热锅炉工艺流程如图1所示。
3 控制难点分析锅炉计算机控制是近年来开发的一项新技术。
它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减轻操作人员的劳动强度。
采用微计算机控制，能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。
它的被调量是汽包水位，而调节量则是给水流量，通过对给水流量的调节，使汽包内部的物料达到动态平衡，变化在允许范围之内，虽然锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量变化的响应呈积极特性，但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时，表现却类似逆响应特性，即所谓的虚假水位。
仿人智能PID控制
仿人智能PID控制器设计摘要：PID控制算法简单，参数调整方便，应用广泛。
但是常规的PID控制器参数往往整定不良、性能欠佳，对运行工况的适应性很差。
该文设计的仿人智能PID控制器用正态函数拟和模糊控制规则，辅以根据误差和误差变化率的调整，能根据实际情况调整和完善PID 参数，具有鲁棒性强，响应速度快，稳态精度高等优点。
该方法在导弹自动驾驶仪的设计中有很好的应用效果。
关键词：控制器；模糊控制；自动驾驶仪；仿真1 引言据统计，工业控制的控制器中PID类控制器占90％上。
PID控制器是最早出现的控制器类型，因其结构简单，各个控制器参数有着明显的物理意义，调整方便，所以这类控制器很受工程技术人员的欢迎。
随着控制理论的发展，出现了各种分支，如专家系统、模糊逻辑、神经网络、灰色系统理论等，它们和传统的PID控制策略相结合又派生出各种新型的PID 控制器，大大改进了传统PID控制器的性能。
本文设计的仿人智能PID 控制器把模糊控制规则函数化。
能根据实际情况自动调整和完善PID参数的控制规则实现在线调整PID参数。
2 设计仿人智能PID控制器的参数PID控制器的控制量的表达形式一般是：u = k p*error+k i*errori+k d*errord (1)仿人智能 PID控制器的参数整定是找到PID控制的三个参数kp 、ki、kd与误差e、误差变化率ē之间的关系，在运行中不断检测 e和ē；，根据控制原理对kp 、ki、kd进行在线修改以满足不同 e和ē时对控制参数的不同要求，而使得被控对象具有良好的动态、静态性能。
2.1 仿人智能 PID控制器参数的设计原则从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等方面考虑kp 、ki、kd的作用如下：1)比例系数k p的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。
k p越大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但易产生超调，甚至会导致系统不稳定。
kp取值过小。
则系统响应速度缓慢。
基于模糊PID控制的锅炉汽包水位控制系统的研究
摘要本文首先分析了影响汽包水位的各种干扰因素，并对汽包水位的动、静态特性进行分析。
介绍了传统的PID控制方式，由于锅炉汽包水位控制系统的调节器的输入端常加有三个不确定的输入量，极易引起水位控制偏差。
所以本文提出了两种消除水位偏差的方法：辅助信号自消方法和辅助信号对消方法。
采用辅助信号蒸汽流量和给水流量对消方法消除水位偏差，根据锅炉汽包水位控制实际要求，采用模糊PID控制，用MATLAB中的SIMULINK仿真工具箱设计了二输入单输出模糊控制器对锅炉汽包水位进行在给定值下仿真。
并用常规PID和模糊PIDF方法去控制汽包液位，对比两种控制策略下的防真图像，仿真图像表明后者的抗干扰能力和鲁棒性更好，可以保证水位的稳定，并且能有效解决用常规PID无法解决的“虚假液位”问题。
最后简单介绍几种由汽包水位测量方法及测量误差带来影响、及消除方法，通过现场实例解决了汽包水位测量不准的问题，减少了由于水位测量误差给汽包水位带来的不利影响。
关键词：汽包水位、虚假液位、PID控制、模糊PID控制、水位测量误差AbstractThis article first analyzes the impact of the drum water level of the various interfering factors,and drum water level of the dynamic and static analysis features.Introduced the traditional PID control,due to the boiler drum water level control system input regulator has three regular increase of the input uncertainty is very easy to control the deviation caused by the water level.Therefore,this paper two methods to eliminate the water level deviation: auxiliary signal from the elimination method and auxiliary signal cancellation method. The use of auxiliary steam flow signal and water flow rate on the elimination method to eliminate the water level deviation of the boiler drum water level control in accordance with practical requirements, the use of fuzzy PID control, the use of MATLAB simulation toolbox SIMULINK design two-input single-output fuzzy controller on the boiler drum the waterlevel to the next value in a given simulation. Using conventional PID and fuzzy control approach to PIDF drum level,compared to two control strategies of anti-real images,simulation images show that the latter's anti-interference ability and robustness better, can guarantee the stability of the water level, and can effectively solution can not be resolved with conventional PID "false level" problem.Finally, a brief introduction by the drum water level of several measurement methods and about the impact of measurement error, and the elimination method, through on-site example of the drum water level measurement solution to the problem of not allowed to reduce measurement error due to the water level to the negative drum water level impact.Key words: Drum water level、PID control、fuzzy PID control,、water level measurement error第一章绪论1.1 课题背景与意义目前，我国现有工业锅炉几十万台，各种工业炉窑十万余台。
蒸汽锅炉汽包液位模糊PID控制
。
为控制信号 ， 控制汽包水位。在负荷 比较稳定、 燃烧 比 较平 稳 的条 件下 ， 由常 规 ＰＤ控 制器构 成 的串级三 冲 Ｉ 量控 制系统 对于虚假水 位和给水量 的波动有较强 的处 理 能力 ； 是 当负荷 发生较大变化 时 ， 但 常规的 串级 三冲 量系统的控制效果会明显下降， 出现超调量增大、 振荡 加剧等现象 ， 不利于锅炉的安全、 经济运行 。针对这一 问题 ，将模糊 自整定 ＰＤ算法应用于三冲量控制系 Ｉ 统， 以实现 对锅炉汽包 水位控制 品质的改善 。
运行 中的应 用， 主要是将模糊控制理念引入到汽包三冲量 ＰＤ运算中， Ｉ 以此更好的 实现汽包水位的控制。在文章 中详细介 绍 了模糊控制器的应用和模糊规则的建立， 并通过 ＭＡ Ｌ Ｂ进行仿真 ， ＴＡ 得到引入模糊控制后的汽包水位仿真曲线。
关 键 词 ： 包液 位 ； 糊 控 制 ； Ｉ 三 冲 量 汽 模 ＰＤ；
偏差和偏差变化率 ｅ ｅ 和 ｃ的论域选得越大 ， 控
其模糊子集为ｅｅ ＝ Ｂ Ｎ Ｎ ，０Ｐ ，Ｍ，Ｂ ， Ｎ ，Ｍ，ＳＺ ，ＳＰ Ｐ 。 ｃ
．
应 取较大 的 和较小 的 Ｋ ， ｄ 同时为 了避 免 系统 出现 根据锅炉对汽包水位 的控制要求 ， 设水位误差 ｅ 较大的超调量， 应对积分作用加以限制 ， 通常取 Ｋ＝ 。 ｉＯ 在（１ ｌ，０ ｍ 之间， 位误差变化 率 ｅ 的基本 一０ｍｎ １ ） ｍ 水 Ｃ （ ） ｅ和 ｅ 大小适 中时 ， ２当 Ｃ 为了使 系统 的超 调
论域为（３ ｉ，３ ｍ 。因此 ， 一０ｍｌ＋ ０ ） ｌ ｍ 误差 的量化 因子为 量产生的小 ， 的选取应 尽量小 ， 幻 ｄ得大小将 影响
２３ ２
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎ ． ２０１ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ３ ｉ ２
锅炉水位常规PID、神经网络PID模糊PID控制的仿真分析智能控制作业(控制理论与控制工程专业)
锅炉水位常规PID、神经网络PID 模糊PID控制的仿真分析控制理论与控制工程姓名：学号：10摘要本文首先分析了影响锅炉汽包水位的各种干扰因素，并对汽包的结构及水位的动、静态特性进行分析。
介绍了常规的PID控制方式，由于锅炉汽包水位控制系统的调节器的输入端常加有不确定的输入量，极易引起水位控制产生偏差，所以本文提出了采用BP神经网络PID、模糊PID，来消除锅炉汽包水位偏差。
并用MATLAB对BP神经网络PID、模糊PID、常规PID对锅炉汽包水位控制进行仿真，对比三种控制策略下的仿真曲线，仿真结果表明模糊PID、BP神经网络PID的响应速度快，调整时间少，抗干扰能力和鲁棒性更好，可以保证锅炉汽包水位的稳定。
关键词：汽包水位、PID控制、模糊PID控制、BP神经网络PID控制、MATLABAbstractThis paper first analyzes the influence of boiler liquid level of interference factors, and drum water level dynamic and static characteristics are analyzed. This paper introduces the traditional PID control method, because the boiler drum water level control system often add some uncertain inputs, it easily cause water level control produces deviation. So this paper proposes using BP neural network PID, fuzzy PID, to eliminate the boiler drum water level deviation. With MATLAB on BP neural network PID, fuzzy PID simulation of boiler drum water level. And the conventional PID and fuzzy PID, BP neural network PID method to control the drum liquid level, compared to three control strategy simulation shows that fuzzy emulated images image, PID, BP neural network PID response speed, less response time, anti-jamming and robustness, can guarantee the stability of the boiler liquid level.Keywords: the drum water level, PID control, fuzzy PID control, BP neural network PID control, MATLAB目录1、选题意义 (5)2、常用锅炉汽包水位方案及问题 (5)3、汽包水位控制的研究现状 (6)4、汽包水位系统的组成 (6)4.1汽包的作用 (6)4.2汽包水位系统 (7)5、汽包水位常规PID控制的仿真分析 (7)6、汽包水位神经网络PID控制的仿真分析 (9)7、汽包水位模糊PID控制的仿真分析 (12)8、常规PID、BP神经网络PID、模糊PID对锅炉水位的抗扰动仿真分析 178.1对锅炉汽包水位加阶跃扰动 (17)8.2对锅炉水位加白噪声扰动 (18)9、结论 (20)10、参考文献 (21)11、控制程序附录 (22)1、选题意义锅炉是一种既受压又直接受火的重要设备，是火力发电厂三大主机之一，而且还是轻工业生产过程中的热源和动力源，如为蒸馏、干燥蒸发等提供热能，为风机、泵类提供动力。
新型免疫pid控制在锅炉汽包水位控制系统中的应用
贮÷塑!篓凰．新型免疫PI D控制在锅炉汽包水位控制系统中的应用冯严冰(常州广播电视大学，江苏常州213001)喃要】本文对工业锅炉的基本知识进行了介绍，包括其工艺流程和工作流程等，及对汽包水住的动态特性进行了比较详细的分析．并针对670∥h流量的锅炉的汽包水位控制系统，进行了常规pI D控制嚣和新型免疫PID控制器的仿真分析和比较。
饫键词]免疫pI D控制器；锅炉；汽包水位现代工!止锅炉都向着大容量高参数的方向发展，一般地，锅炉容量越大，汽包的容水量相对就越小，允许波动的蓄水量就更少。
这样对汽包水位控制要求就更高了。
锅炉汽包给水自动控制系统，是以汽包水位H为主控制信号，蒸汽流量D为前馈控制信号，给水流量W为反馈控制信号组成的控制系统。
该汽包给水控制系统，采用蒸汽流景信号对给水流量进行前馈控制，当蒸汽负荷突然发生变化，蒸汽流量信号使给水调节润—开始就向正确方向移动，即蒸汽流量增加，给水调节阀开大，抵消了由于“虚假水位”引起的反向动作，因而减小了水位和给水流量的波动幅度。
当由于水压干扰使给水流量改变时，调节器能迅速消除干扰。
如给水量减少，调节器立即根据给水流量减少的信号，开大给水阀门，使给水量保持不变。
1芦泡水位摇制系纷建模本文的仿真是以某厂670t／h蒸发量的锅炉为对象进行，其控制要求为：水位稳定在给定值的【一44j cm内，蒸汽流量变化基本在【_50501 kg／s范围内，阀门的输入为4—20m A的电流量。
各传递函数为：、蒸汽流量D与水位H的传递函数：旦盟：≥．鱼一盟f1—11D(s)15s十1s’给水流量W与水位H的传递函数：器=卷备¨2)动态前馈补偿器传递函数：G，f s)：立罐三哗咝生(1—3)为了进行比较，同时分别采用常规Pl D控制器、参数免疫寻优的免疫PID控制器(以下简称新型免疫PI D控制器)对系统控制效果进行仿真分析o1．1常规P I D控制嚣常规PID控制器对锅炉汽包水位控制系统的控制仿真模型如图1所示。
基于仿人智能的供水系统控制策略
２ 供 水 系统 特 性
供 水 系 统 是 一 个 具 有 不 确 定 性 的 复 杂 大 系 统 。 成 千 上 万 的
非线性的系统 ， 没有可供通用 的成 熟理论 与方法 可资利用 ， 即使
有也是针对特定对 象或 过程 的 ， 供 水系 统往 往 因其复 杂而 却 对 步。 比如水 阀门的开度 就不 是线性 的， 由于非 线性 性导致 传 统
的问题 是传统控制方法难 以应付 的。
水量小都 可以满足用 户用 水要 求 ， 这实 际上 是一 个控 制工 程 问 题 。本 文针对恒压给水 系统对 被控对象 特性 ， 控制策 略选取 ， 控 制算法 及变频调速节 能应 用等作些讨论 。
１ ）传统 控制方法 局 限于解 决 确定 性控 制 问题 。如 ＰＤ控 Ｉ
＝
Ｊ
ｆ ＋ ∑ｅ ｅ
ｅ ・ ＞ ０ ｅ ＝ ０ ３ ≠ ０ Ｕ ｆ ｅ
小将水塔 中的水位保持在规定 的位 置 ， 照操作 者的经验 ： 按 若水 位高则排 水 ， 如果差值 大那 么排水 阀门也相应开 大 ， 时排水也 此 快， 如果差值小那 么排水 阀门也相应开 小 ， 时排水就 慢 ； 此 相反 ，
息 的采集 、 表达 、 备知识 库建立 实现难 度大 ， 实上是不 可取 完 事 的。实际工程 中 ， 实践 已经证 明 ： 的控 制经验 是可 以用人 的 自 人 然语 言加 以总结和描述 的， 例如 ， 以通过调 节水泵 阀门开度 大 可
５ ２ 控 制 规 则 集 ．
按照图 １的广义控制模型 ， 于原 型仿 人智能控制算法 基
知 的和 时变 的 ；
１ 问题 的 提 出
水 与空气 一样是人 类存 在 的最基 本条 件 ， 水 系统 建设 直 供 接关 系到国计 民生与经济社会 的发展 。随着 城市化 进程 的推 进 与高层智能 建筑象春 笋般 地拔地 而起 ， 传统 的供 水方式 已经 很
工业锅炉汽包水位先进PID控制研究_任登凤
3 模糊自适应 PID 控制
模糊控制是以模 糊集合论、 模糊语 言变量及模 糊逻辑推 理为基础的计算机智 能控制 , 其基本概 念是由美国 加利福尼 亚大学著名教授 L. A. Z adeh 于 1965 年首先提出 的。模糊集 合相对于经典集合的最大不同 就是引入隶属 函数 , 允许集合 中的元素部分隶属 , 即可以取 O 到 1 中的任何值 。 传统的 P ID 控制算法为 : 1 u( t) = kp [ e( t) + Ti d e( t) e( t) d t + Td ], 0 dt
。为了克服实际运行中存在的给水扰动和 虚假水
位 现象 , 通常采用三 冲量 P ID 的 控制 结构。常 规 P I D 控制 由于其参数是事 先由人 工整 定的 , 在运 行过 程中不 可调 , 故
收稿日期 : 2008 - 06- 25 修回日期 : 2008- 07- 04
( 即变量 ) 分别是水位反馈信号、 给水流量反馈信号和蒸汽流
输 入、 输出变量均采用 5个模糊子集 ( 负大 N L、 负小 N S、 已知某供汽量为 120 t /h 的工业锅炉 , 给水流量与水位的 传递函数 及 蒸汽 流 量 与水 位 的 传 递函 数 分 别 为 : G 1 ( s ) = 0 . 0529 2 . 613 0. 0747 , G ( s) = 。 根 据该锅 炉特 s ( 8. 5 s + 1 ) 2 s ( 6. 7s + 1 ) 2 点选用液位变送器 的量 程 为 300mm 水 柱 , 流 量计 的量 程为 150t /h; 所有变送 器均采用 的 DDZ 型 组合仪 表。 水位 变送 器增益 为 0. 0333, 流 量 变送 器 及 前 馈 补 偿 的增 益 均 为 0. 0667; 执行器采用线性阀 , 增益为 15, 流量调节器 选用 P 调节 器 , kp = 1 [ 3 ] 。 在实际运行中 , 对于负 荷比较稳定、 煤质比较固定、 燃烧 比较平稳的锅炉 , 常规 P I D 控制 器能 基本实 现调 节的目 的。 然而当存在显著的过程扰动或 是负荷变化较 大时 , 使用常规 P ID控制不能满足控制要求 , 运行中仍需手动干预。 这样既无 法及时准确地实现控 制 , 同时 也使 控制 质量降 低 , 于是 便产 生了替换它的动机。 零 Z、 正小 PS、 正大 PL ) 的形式。 相应的论域为 : e = { - 1, 0. 5, 0, 0 . 5 , 1} ec = { - 0. 05, - 0. 025 , 0 , 0. 025, 0. 05 } kp = { - 4, - 2, 0, 2, 4 } ki = { - 0. 025, - 0. 0125, 0 , 0 . 0125 , 0. 025 } kd = { - 1 , 0. 5, 0, 0. 5 , 1} 基准值 k* k*i 、 k* 、 0. 08、 1。 p 、 d 分别取 3 隶属度函 数均采用均匀 的三角 形函 数 , 如图 3 所示 ( 仅 各变量的论域 有所改变 ):
锅炉汽包水位系统DMC_PID串级控制仿真研究
系 统 仿 真 学 报 JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION
Vol. 16 No. 3 March. 2004
锅炉汽包水位系统DMC─PID串级控制仿真研究
刘红军，韩
摘
璞，王东风
(华北电力大学动力系，河北 保定 071003)
要：给出具有可测干扰系统的动态矩阵控制 (DMC)算法，并结合动态矩阵控制、串级调节和PID
引
言
1
正的算法会使系统结构复杂、整定困难。因此，迫切需要一 种鲁棒性强、算法相对简单的快速控制方案。 动态矩阵控制（DMC ）作为预测控制的一种有效控制 算法，已被大量的仿真和实际应用所证实[1]。这种算法对模 型要求低、在线计算方便、控制综合效果好。由于采用了多 步预测的方式，扩大了反映过程未来变化趋势的信息量，因 而能在生产过程中获得较好的应用效果。 特别是对于具有较 难解决的纯迟延系统，有其独到之处。同时具有良好的跟踪 能力和较强的鲁棒性。 本文将DMC 应用到锅炉汽包水位控制系统，并考虑负 荷变化对汽包水位的影响， 将蒸汽流量信号引入到预测模型 中， 提出了具有对负荷变化前馈补偿的汽包水位系统动态矩 阵控制策略，并结合动态矩阵控制、串级调节和PID控制三 者的优点， 提出了锅炉汽包水位控制系统的 DMC－PID控制 策略，即内回路采用PID控制快速消除给水流量的扰动，外 回路采用带前馈补偿的DMC 控制，可有效地克服汽包水位 系统的另一主要扰动－蒸汽流量的扰动，同时DMC 的强鲁 棒性保证了在对象特性变化的情况下仍然获得良好的调节 品质。仿真结果表明，采用该新型控制策略的汽包水位控制 系统具有良好的动态调节品质和很强的鲁棒性。
∆uM ( k ) ＝ ∆ u ( k )L ∆ u ( k + M − 1 )
本科毕业论文---基于智能pid的锅炉汽包水位控制系统设计
目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内发展概况 (2)2锅炉汽包水位对象的特点和分析 (3)2.1锅炉的工作过程 (3)2.2“虚假水位”现象 (3)3锅炉汽包水位控制系统的设计 (5)3.1确定控制目标 (5)3.1.1锅炉汽包水位控制系统中被控变量的选择 (5)3.1.2锅炉汽包水位控制系统中的控制变量（操纵量）的选择 (5)3.1.3锅炉汽包水位控制系统中的扰动 (5)3.2确定控制方案 (5)3.3设计模型的构造 (7)3.3.1对象模型的构造 (7)3.3.2汽包水位仿真系统的构造 (10)4控制系统的介绍与设计 (12)4.1串级控制系统 (12)4.1.1串级控制系统的组成 (12)4.1.2 串级控制系统的特点 (12)4.1.3 串级控制系统的设计 (13)4.2 前馈控制系统 (15)4.2.1前馈控制系统的特点 (15)4.2.2前馈控制系统的结构 (15)4.2.3前馈控制系统的设计 (18)5串级三冲量给水控制系统 (20)5.1串级三冲量调节系统的分析 (20)5.2 汽包水位串级三冲量PID控制系统 (21)5.3锅炉汽包水位的串级三冲量PID控制系统MATLAB仿真 (23)6.锅炉汽包水位的模糊控制 (25)6.1 模糊控制系统的组成 (25)6.1.1模糊控制器的工作原理 (26)6.1.2模糊PID控制器的设计 (27)6.2模糊控制系统的建模及仿真 (34)结束语 (40)致谢 (41)参考文献 (42)基于智能PID的锅炉汽包水位控制系统设计摘要锅炉是一种复杂的热工系统，它广泛应用在化工业、发电、造纸业、石油业，是工业生产的重要动力设备。
为了保证蒸汽的品质及锅炉本体及人身的安全，汽包水位是一个重要的参数。
在锅炉中，汽包水位是锅炉运行的重要指标，保持水位在一定范围内是保证锅炉安全运行的首要条件，水位过低，严重时会引起锅炉爆炸，水位过高，会降低蒸汽质量，损坏汽轮机叶片，所以必须对汽包水位进行严格控制。
基于模糊自适应PID的锅炉汽包水位控制概要
《自动化与仪器仪表》2010年第5期(总第151期75收稿日期:2010-04-17作者简介:李益华(1964-,女,教授,硕士生导师,主要从事智能控制、智能检测的研究。
基于模糊自适应PID的锅炉汽包水位控制李益华,王国伟,李源(长沙理工大学电气与信息工程学院长沙,410114摘要:针对工业锅炉汽包水位的反向特性,设计了一种基于模糊自适应P I D 控制策略的锅炉汽包水位的三冲量控制系统,该控制系统内环可以快速消除通道的给水扰动,外环能克服蒸汽流量变化产生的扰动。
理论分析和仿真结果都表明,此方案对解决锅炉汽包水位的内外扰动具有显著效果,且有快速的适应性和较强的鲁棒性。
关键词:汽包水位;三冲量;模糊自适应P I D 控制;鲁棒性Abstract: Considering the reverse characteristics of water level of industrial boiler drum, a three impulses control system of water level of boiler drum based on fuzzy self-adaptive PID control strategy is designed, the inner loop is used to rapidly overcomewater supplying disturbance of control path and the outer loop is used to attenuate the disturbance because of changing of steam flow rate in the control system. Both theoretical analysis and simulation results show that significant control performance is acquired in eliminating the internal and external disturbance. Futhermore, the scheme is adaptable and robust to the parameters’ variation and uncertainties.Key words: Water level of boiler drum ; Three impulses ; Fuzzy self-adaptive PID Control ; Robustness中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1001-9227(201005-0075-040前言锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中不可或缺的重要动力设备。
锅炉汽包液位智能控制系统设计与仿真研究
锅炉汽包液位智能控制系统设计与仿真研究摘要锅炉是化工、发电、炼油、造纸和制糖等工业生产过程中必不可少的重要动力设备。
因此，对锅炉设备的自动控制系统进行分析研究就显得尤为重要。
锅炉汽包液位控制是锅炉生产过程中最重要的环节。
锅炉的大部分事故是由汽包液位控制不当而引起的，由于受到蒸汽负荷干扰而产生虚假液位，使控制器反向动作，进而引发汽包液位的大幅振动。
本文针对锅炉汽包液位的动态特性，研究FUZZY-PID控制在锅炉汽包液位控制中的应用。
传统的锅炉汽包液位三冲量控制系统大都采用PID控制。
而模糊控制不要求知道被控对象的精确数学模型，只需要操作人员的经验知识及操作数据，鲁棒性强，适合用于非线性、滞后系统的控制，但其静态性能不能令人满意，限制了它的应用。
为消除模糊控制的稳态误差，本文将FUZZY-PID引入锅炉汽包液位的三冲量控制中，并利用Simulink分别在设定值及干扰作用下对控制系统进行仿真，结果表明，较之单纯的模糊控制和常规PID控制，这种控制效果较为理想，可满足锅炉的汽包液位控制要求。
关键词：汽包液位；PID控制；糊控控制；FUZZY-PID控制；仿真The design and imitate resesrch of intellectual control system ofboiler drum water levelAbstractThe boiler is absolutely necessary significant power plant of industry productions process such as the chemical industry，heatedible oil，generation of electrical energy，papermaking and refines sugar and so on．So，it is especially important to analyze and research the automatic control in the boiler installation．Segment that the boiler drum water level control is the most significant in the process of boiler production．The most accidents of boiler were caused by the unfit control of drum water level，which was due to the interference of steam to the drum，causing the false water level，making the reaction of controller，then arousing the large margin vibration of the drum water level．According to the feather of the drum water level，we research the using of the fuzzy-pid compound control in the boiler drum water level control system．The traditional control mode of three-variable in the drum water level mostly uses PID．The fuzzy control does not need precise mathematical model of the controlled object，it only needs the experience of operator and the data of operating，it has good robustness and is fit to control the system with nonlinearity and time lag，but its static characteristic is dissatisfied，which limits its application．It is usual mode of three-variable drum water level in order to eliminate the static error that using fuzzy-PID control，and the simulation with the action of setting value and noise．The result of simulation indicates that the effect of control improves comparing with simple fuzzy control and traditional PID control，which can satisfythe control requirement of the drum water level．Key words：drum water level；PID control；fuzzy control；fuzzy-PID control；simulation目录锅炉汽包液位智能控制系统设计与仿真研究 (I)摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 锅炉控制的研究现状 (3)1.3 本文的主要研究内容 (5)第二章控制理论分析 (6)2.1 PID控制理论 (6)2.2 模糊控制理论 (8)2.2.1 模糊控制理论的起源与发展 (8)2.2.2 模糊控制的基本思想 (9)2.2.3 模糊控制系统的组成 (11)2.2.4 模糊控制器的设计 (12)2.2.5 模糊论域、量化因子和比例因子的选择 (15)2.2.6 模糊控制的主要优点 (17)2.2.7 模糊控制存在的问题 (17)2.3 模糊-PID控制 (17)2.3.1 模糊自适应PID原理简介 (17)2.3.2 多模态模糊-PID控制原理 (18)2.3.3 多模态模糊-PID控制系统实现 (18)第三章锅炉汽包液位系统特性与控制方法分析 (19)3.1 汽包液位的动态特性 (19)3.1.1 汽包液位在给水流量作用下的动态特性 (19)3.1.2 汽包液位在蒸汽流量作用下的动态特性 (21)3.2 锅炉汽包液位控制 (22)3.2.1 单冲量控制系统 (23)3.2.2 双冲量控制系统 (24)3.2.3 三冲量控制系统 (25)第四章锅炉汽包液位PID控制系统设计及仿真研究 (27)4.1 汽包液位的PID控制系统设计 (27)4.1.1 汽包液位的PID控制系统的建立 (27)4.1.2 PID参数的整定 (27)4.2 仿真研究 (29)4.2.1 关于MATLAB (29)4.2.2 关于SIMULINK (30)4.2.3 仿真研究 (30)第五章多模态模糊-PID控制系统设计及仿真研究 (32)5.1 模糊控制系统的设计及仿真研究 (32)5.1.1 模糊控制器的设计 (32)5.1.2 模糊控制系统的设计 (37)5.1.3 仿真研究 (38)5.1.4 多模态模糊-PID控制系统的设计 (43)5.1.5 仿真研究 (44)5.2 几种控制效果比较分析 (45)第六章结束语 (46)参考文献 (48)致谢 (50)引言课题背景与意义锅炉是工业生产部门重要的动力设备，它产生的高压蒸汽可作为动力源，也可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。
PID调节在转炉汽化冷却系统中汽包水位控制上的实现__tr
1.2 监控系统硬件组成 本控制系统采用的硬件及其组成如图 2 所示：上位机包括一台编 程站、一台操作员站。 编程站主要是完成监控软件组态、大量数据存 取、数据处理、等功能。 标准化的编程实现了汽化冷却系统中设备控制 的手动/自动的无扰动切换，避免了操作模式切换时产生的冲击。 操作 员站主要功能是实现实时参数监视、报警处理、远手操、打印等功能。 编程站和操作员站之间通过 TCP/IP 网络相连。 现场编ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ站采用西门 子公司 S—300 系列仪器仪表，主要有：一个电源模块(PS 307 10A)、一 个 CPU 模 块 （CPU315-2 DP）、一 个 通 信 模 块 （CP 342—5）、 三 个 模 拟 量 输 入 模 块 （AI 8*12bit）、两 个 模 拟 量 输 出 模 块 （AO 4*16bit）、一 个 数 字 量 输 入 模 块 （DI 16*DC24V/0.5A）、 一 个 数 字 量 输 出 模 块 （DO 16*DC24V/0.5A）。
前言汽化冷却系统是负责向烟罩提供冷却水和向烟道提供冷却水循环进行热交换并回收转炉余热蒸汽的还能向蒸汽用户管网提供气该系统是转炉炼钢关键的控制部分将pid调节应用到实际生产中使其能够根据水位的变化实时控制阀开度从而对汽包水位进行自动化控制
科技信息
○机械与电子○
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
0.前 言
汽化冷却系统是负责向烟罩提供冷却水和向烟道提供冷却水循 环，进行热交换并回收转炉余热蒸汽的，还能向蒸汽用户管网提供气 源。 该系统是转炉炼钢关键的控制部分，将 PID 调节应用到实际生产 中，使其能够根据水位的变化实时控制阀开度，从而对汽包水位进行 自动化控制。
基于PLC技术的锅炉汽包水位的保护控制
基于PLC技术的锅炉汽包水位的保护控制摘要：介绍了锅炉汽包水位保护系统的工作原理，利用S7-200PLC来实现水位保护的逻辑控制，以提高系统运行的可靠性。
0 引言汽包锅炉在运行中，维持汽包水位在一定范围之内是保证锅炉正常运行的必要条件。
水位的保护功能应满足在锅炉缺水时能及时保护，避免干锅和烧坏水冷壁；当出现满水时能自动打开放水阀；当水位变化达到极限水位时便停炉、停机、关主汽阀门，防止设备损坏。
一般把水位偏差分三个值，称为高I、II、III值，反之称为低I、II、III值。
高/低I、II值为报警值，高/低III值为停炉值。
1 汽包水位保护的逻辑控制1.1 汽包水位的测量保护回路对水位控制的测量信号要求高度可靠，但只要对高/低I、II、III值6个点进行可靠监视即可，可选用电接点水位计发送水位开关信号。
经现场测试，炉水电阻为40~60K$，饱和蒸汽电阻为120~160K$，利用两者相差很大的特点，水位开关由电触点和继电器组成是比较可靠的。
电接点的绝缘子是接点和容器外壳绝缘，当接点浸在水中时，由于水的电阻较低电接点导通，是电源接通继电器线圈，继电器动作输出报警信号。
为确保水位测量的可靠性，电极座与筒体向下倾斜70°，以利电极挂水后能自动落下，对防止误动作有利；测量筒接点相邻距离应大于60mm；测量筒上每位限采用2个电接点，是可靠性比单接点提高一倍。
为解决报警值偏差，在实际安装电接点水位计测量筒时，离汽包不超过1000mm，将水位控制器安装在测量筒附近，缩减中间信号线缆信号的长度，减少分布电容带来的偏差。
1.2 水位保护信号的摄取为提高保护信号的可靠性，在逻辑上采用两个措施，其一是对每个水位值取三个不同的水位开关，构成“三取二”的逻辑关系。
三取二信号法可以大幅度夫人提高信号单元的可靠性，而且比串并联法少用一个传感器，所以各动作点的开关量信号选取应为三取二法；对于模拟量信号，常用信号多重化摄取法中的三区中方法。
浅谈锅炉汽包水位 PID 控制系统
浅谈锅炉汽包水位 PID 控制系统摘要：江苏永钢集团能源事业部电力厂5套发电机组均配套130t/h的燃气锅炉,锅炉汽包的运行正常与否决定了发电厂是否能正常生产的关键因素。
本文在分析分析三种水位PID控制模式的优劣，根据汽包水位的动态控制特征，选取最为可靠的方式应用于实际生产。
关键词：PID；汽包水位；冲量控制1.引言目前江苏永钢集团能源事业部电力厂共有5套25MW机组，配套发电机组的锅炉均为130t/h的燃气锅炉，采用高炉煤气作为燃料，汽包配套有压力、温度测点，对于汽包水位现场设置了双色水位计及平衡容器远传方式检测水位。
由于汽包内部处于一种汽水混合的状态，锅炉工作时，应根据汽轮机侧需求的蒸汽量大小及工况需求，调节给水泵出口水流量，以此来调节汽包中蒸汽与水的合理配比。
既不能使汽包内出现过低水位而出现“干锅”现象，也不能出现过高水位，使出口蒸汽管路内出现蒸汽温度的降低，使得汽轮机有着更小的出力，经过汽轮机后几级的蒸汽有着更高的湿度，叶片在此种状况中会磨损，严重时还将导致汽轮机叶片的损坏。
2、汽包水位控制系统的实现2.1汽包水位控制系统的工艺给水泵、汽包、省煤器、水冷壁、过热器、再热器等组成汽水系统的设备构成；汽包内有个汽水分离装置，经过该分类装置将汽和水实现了分离，水在下降管循环，而饱和蒸汽进入到过热器，逐渐过热为合适的过热蒸汽后，送给汽轮机去做功：（1）汽包：是锅炉系统中最重要特种设备，在它的内部有汽水分离装置和连续排污装置，底部有一定水量，并且还具有一定蓄热能力。
（2）水冷壁：是锅炉主要的辐射受热面，由多根并排的钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周它接受锅炉炉膛的火焰的热量并保护炉墙，内部为流动的水或蒸汽。
（3）过热器：锅炉中的特定受热面，负责把达到符合要求温度、要求压力的饱和水蒸气加热成过热水蒸气的装置。
过热器的使用能提高蒸汽动力循环装置的整体效率、降低汽轮机排汽介质中的含水量。
（4）再热器：是一种把已经做过功的低压蒸汽再次加热，并使其升高到一定温度。
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【 韩光信 。 ２ ｌ 施云贵 ， 胡忆沩． 先进 Ｐ ｌ Ｄ在锅炉汽包水位控制中的应用研究Ｕ． 计算机 信息． ０ ， （７— ４ １ 微 ２ ６ ２）２ ７ ０ １１ ：
【 刘金馄． ３ 】 智能控制 ． 北京： 电子工业出版社 ，０ ５ ８ －０ ． ２ ０ ，５ ］ ４ 【 吴振奎等水 温水压仿人自动控制系统． ４ 】 内蒙古科技大学 学报［，０ ７４ Ｊ ２ ０ ，． 】
低， 则会破坏 水循环 ， 引起水冷壁 管 的破 裂 ，
严 重 时 会 造 成 干 锅 ， 坏 汽包 。 损 维持 汽包 水 位
在给定范 围内是保证锅炉安全运行 的必要条 件之一 。
传统 的锅炉 汽包水位控制策 略包括 基于
ＰＤ 控制的单冲量 、引入蒸汽流量前馈 的双 Ｉ 冲量 和给水 流量 闭环 串级 三冲量控制等 ＿ 目 ｌ ＿ 。 前 各种 锅炉汽包 水位 绝大多数 采用 三冲量控 制方案 。三冲量水位控制系统以锅炉汽包水 位作为主控信号 ，实时检测锅炉的蒸汽流量
输 入 变 量 ， 时 整定 ＰＤ参 数 ， 服 虚 假 水 实 Ｉ 克
控制算法选用 汽包 水位误差 ｅｋ 汽 包水 （ ）、
位误差 变化 量 Ａｅｋ、 汽流 量和 给水 流 （）蒸 量差值 △ｆ（）作为控制器的输入变量 ， ｋ 描 述 系统 的动态特征 ，表征其所处 的工 作状 示 。其 中 ：ｍ ） ｅ（ 为汽包水位误差 ｅ的第 ｋ个 ｋ 极值 ； ｋ：调节增益放 大系数 ，。１ｋ 为调 ｋ＞ ；
ＰＤ控制算 法以 １Ｍ。 为设定 的汽 包 ０ ｋ＜ ； ， Ｍ： 水位误差界 限 ， ＞ Ｃ ， Ｍ。Ｍ ； ， 为设定 的蒸 汽 Ｃ
流量 和给水流量差值界 限， 。ｃ ； Ｃ＞
器 Ｇ （除 了接受主调节器 的设 定信号外 ， ｓ ） 还接受蒸汽流量信号作 为前 馈信 号对给水
选择关 系很 大 ， 不容易整定 ， 随着设备运 行时
间的增加及 环境 因素 变化 ，这 三个参 数可能 需 要不 定期 的重新整定 ，控制效果 常出现大 的振荡和超调［ 借助于三 冲量控制策略的结 ２ １ 。
构， 过智 能方 法来 对 ＰＤ 控制器的参数进 通 Ｉ 行整定或直接采用先进控制策略成为 目前研 究的热点 。本文基于锅炉汽包水位的三冲量
图 １ 控制系统构成
ＲＥ ＳＯＵＲＣＥ Ｓ／Ｉ ） ９３
《 天地ｌ 论文 墨稿 渔
从这 里 了解 西部 资 源 从 这 里 了解 西 部 经济
０４ ９
图 ２ 基于仿人智能 ＰＤ－） 量控制系统原理框 图 Ｉ ｑ Ｊ
３ ．串级三冲量水位控 制 蒸汽锅炉汽包 水位控制的调节量是给 水流量 ， 通过对给水 流量的调节， 使汽包 内 部 的物料达到动态平衡 ，汽包水位 的变化 在允许范围之内。但是蒸汽锅炉在负荷 气 流量） 急剧增 加时 ， 表现 为“ 响应特 却 逆 性 ”变 现为 “ ， 虚假水 位” 造 成这一 现象 的 ， 原 因是 由于负荷 增加 导致 汽 包 压力 下 降
控制 策略 ，采用一 种仿人 智 能 ＰＤ 控 制方 Ｉ
法 ，实际应用表明该控制方案能够获得理想 的控制效果 。
２ ．控 制 系 统 设 计 炉 一 一 一 ． 一 炉 一 一 一 一 一 一 炉 ｌ一 ． ． 一 一 一 一 Ｊ 一 一 一 一 一 一 一 ｌ
神华哈尔乌素露天矿集 中供热锅炉房 是
ＲＥＳ ＯＵＲ Ｓ／０９５ ＣＥ
流量进行前馈控制 ，抵 消由于虚假水位引
起 的反 向作 用 ，减 少 水 位 和 给水 流 量 的 波
给水 流量调 节控 制器 Ｇ （仿 人智 能 ｓ ）
ＰＤ 控 制 算 法 选 用 流 量 误 差 ｅｋ 流 量 误 Ｉ （）、
差 变化 量 △ｅ１作 为控 制器 的输入 变 量 ， （ （ ） 描述 系统 的动态特征 ，表征其所处 的工作
状 态 。控 制 器 输 出 ｕｋ的 控 制 算 法 如 图 ４ （）
扰动 ， 将给水流量信号作 为副参数 ， 构成 图
２所示的三冲量控 制系统 ： 其 中： ： Ｈ汽包水位 ； ｗ： 给水流量 ；
Ｄ蒸 汽 流 量 ； ：
。：
动幅度 。
４ ．仿 人 智 能 ＰＤ 控 制 算 法 及 其 实 现 Ｉ
蒸 汽 压 力 、给 水 压 力 变 化 引 起 的给 水 流 量
） 所 流量 和给水 流量差值 △ｆ １ 为控制器 的 态 。控制器输 出 ｖ 的控制算 法如 图 ３ （作 ｋ 位 引起 ＰＤ饱 和以及 系统振 荡和超调。给 Ｉ
水 流量调 节控制 器 Ｇ （ 也 Ｓ 用仿 人智 能 ）采
递 函数 ；
人 的直觉 推理 逻辑 和各 种 定性 的模 糊 信
息 ， 理 和决 策迅 速 准确 。 推
水 位调 节 控制 器 Ｇ ，） 人智 能 ＰＤ ｓ （仿 Ｉ
水 位调节 控制 器 Ｇ （ 采用仿 人智 能 ｓ ） ＰＤ控制 算法 ，该算法 在选用汽包水 位误 Ｉ 差 ｅ） （ 和汽包水位误差变化量 △ｅ ）作 为 ｋ （ ｋ 控制器 的输入变量 的基础上 ，还选用 蒸汽
：
变频调速器特性 系数 ；
用产生式规则对专 家经验进行 描述 ，规则 表示 为 ： （ｏｄｔ ｎＴ Ｅ （ ｔ ｎ Ｉ ｃｎ ｉｏ ） Ｈ Ｎａ ｉ ） Ｆ ｉ ｃｏ 这种基于规则 的符号化模 型适用 于描 述因果关 系 ， 定性的非解析关系 ， 便于表达
Ｋ： 给水泵的特性系数 ； △ｆ蒸汽流量和给水流量差值。 ： Ｇ（： Ｗｓ 给水流量扰 动下水位变化 的传 ） 递 函数 ； Ｇ ｓ： 。 ）蒸汽流 量扰动下水 位变化 的传
由图 １ 以看 出，为了保证 系统 的可靠 可
１ ．引 言
神华哈尔乌素露天矿供热 系统 的热 源 ，现装
蒸汽锅炉汽包水位是影响锅炉安全运行 的正常工作 ， 重时会 导致蒸 汽带水增 多 ， 严 增 加在管壁上 的结垢和影响蒸汽质量 。水位过
备 ２ Ｔ循环流化床蒸汽锅炉三台 ，低温采暖 性 ， ０ 系统 的主要部件 包括电源模块 （ Ｓ 、 Ｐ Ｐ ）Ｃ Ｕ
ｅ（ 为流量误差 ｅ的第 ｋ个极 ｋ 仿人智能控制是人工智 能 、控制理论 所示 。其 中：ｍ ） 和计算机科学 的交叉结合 ，其基 本思想是 值 ； 调节增益放大系数 ，。１ｋ 调节 ｋ： ｋ＞ ； 为
采用分层控制机理 ，在上层采用 智能控制 方法 ，模拟具有丰 富控 制经验的操作人员 的行为 ，通过特征辨识最 大限度 的判别当 前 的工作状态 。在底层采用 常规 ＰＤ控制 Ｉ 方法 ，对辨识 出的状态配置相应 的 ＰＤ参 Ｉ 抑 制系数 ，＜ １Ｍ。Ｍ 为设 定 的流量 误 ０ｋ ； ，： ＜
备 。整个锅炉车间选用西门子公司 Ｓ — １Ｈ ７ ４４ 络（ ｒ ｕ ）通讯接 口模块 （Ｍ１３ ２ 均采 Ｐ Ｂ ｓ 、 Ｉ ５—） 用冗余结 构。 中蒸 汽流量变送器 、 其 给水流量 变送器 、汽包 水 位变送 器 、 Ｉ 块 、 Ｐ Ａ模 Ｃ Ｕ模 块 、ｒｆ ｕ 现场 总线 、水泵变频器和给水泵 Ｐｏ Ｂ ｓ ｉ
差界限 ， ＞ ２ ＭｌＭ ； ５ 结论 ． 本 文 基 于 锅 炉 汽 包 水 位 的 三 冲 量 控 制
蒸 汽流量变送器 的传递系数 ； 给水流量变送器 的传递系数 ； 汽包水 位变送器 的传递 系数 ；
：
：
仅。蒸汽流量变送器 的灵敏度 ； ： ｎ： 给水流量变送器的灵敏度 ；
参考文献 ：
图 ４ Ｇ ２ｓ控制算法程序流程 Ｃ （）
ｎ 周佳， 】 曹小玲． 刘永文． 锅炉汽包水位控制策略的现状分析Ｕ． １ 锅炉技术， ０ ，６ ） －０ ２ ５３ （： １． ０ ３５
表 明 了该 控制 策略在解 决汽包 水位 存在 的
大滞后 、特性 时变等 热工控制 难题 的有效
构 成 汽 包 水 位 自动 控 制 系 统 。
上煤皮带 、 水处理 等其 他辅 助设 模 块 （７ ４ ４ 、 讯模 块 （Ｍ３ １ 、 讯 网 ｓ — １Ｈ）通 Ｓ ４ ）通 的重要参数 ， 水位过 高 ， 会破坏汽水分离装置 换热器两台 、
构成一套冗余容错热备控制系统实现锅炉水
位 自动控制 、 锅炉燃烧 自动控制 、 低温采暖温 度 自动控制和上煤 、水处理等其他辅助设备 的集 中控制 。控制系统构成如图 １ 所示 。
策 略，采用一种仿人智能 ＰＤ控制算法 ， Ｉ 用 以克服蒸汽流量变化产生 的扰动 。该 控制
数， 从而实现多模 态控制 和决策【 ４ １ 法采 。算
《 文 地ｌ 论 天
嚆源
程 系统 在神华 准能 黑实公 司哈尔 乌素露 天矿 ３台 ２ Ｔｈ循 环流换床蒸汽锅炉的实际使用 ０／
证明， 采用基 于仿 人智 能 ＰＤ汽包水位三 冲 Ｉ 量控 制策 略 的 自动控 制系统 能在锅 炉负荷 波动情 况下调节给水量 汽包水位 维持稳定 ， 系统 的控制性能得到大 幅度 的提高 ， 也充分
《 论文天地 ｌ
基 于仿 人智 能 ＰＤ控制器 的汽包水位控制 Ｉ
郭文建 神华准能黑岱沟实业公司 鄂尔多斯 ０ ３ ０ １ ０ ０
摘要 ： 在分析传统三冲量汽包 水位调节 系统性能不足的基础上 ， 了基于仿人智能 ＰＤ三；量控制 系统的改造方案， 提出 Ｉ 中 对蒸汽锅炉汽包水
位采用智能控制思想实现 闭环恒值控制。本文介绍 了控制 系统 的主要控制思想以及控制系统的实现。 关键词 ： 汽包水位 仿人 智能 ＰＤ －） 量 Ｉ ｑ ｏ
时， 汽包内水 的沸点温度 下降 ， 沸腾 突然加
剧， 形成大量气泡而使水位抬高 。 以汽包水 位为唯一调节信号的单 回路恒值控制系统 对汽包的假水位现象会发出相反 的补偿动 作 ，严重时甚至会使汽包水位 降到危 险程 度 以致发生事故。 如果利用蒸汽流量变化信号对给水量 进行补偿控制 ， 就可 以减小 和消除“ 虚假水 位” 现象对 汽包水位 的影 响 ， 从而减少水位 的波动 ， 改善控制 品质 。 同时为了对 变频调 速给水泵的工作特性进行静态补偿 和克服