正态云变论域模糊PID控制在循环流化床炉内脱硫系统中的应用
2015-01-13夏琳琳台金娟
化工自动化及仪表 2015年11期
关键词:系统
夏琳琳 文 磊 台金娟
(东北电力大学自动化工程学院,吉林 吉林 132012)
循环流化床锅炉是一种清洁燃煤锅炉,采用低温燃烧和循环燃烧技术,理论除硫效率高达90%[1]。炉内脱硫技术使脱硫过程不会腐蚀设备且成本合理,已广泛用于中小型电厂和旧电厂的改造[2]。但炉内脱硫系统具有大滞后、非线性、多参数的特性,当受负荷变化或干扰因素影响时,其对象特性参数或结构易发生改变。运用模糊数学去解决控制过程中各种信号量和评价指标的不易定量描述问题时,便可实现模糊自适应PID,处理过程涉及规则的条件、操作的模糊集表示、专家知识、模糊推理与决策[3]。
变量论域的可变思想是由我国学者李洪兴首次提出的,旨在保证规则形式不变的情况下,通过伸缩因子使论域随误差的变化而变化,提升系统的控制精度[4~7]。受上述思想的启发,笔者提出一种正态云的变论域模糊PID控制方法,利用云滴的确定度反映模糊性,借助自身概率意义下的随机性构成隶属云,取代模糊控制的隶属函数设计,实现定性概念与定量数值的不确定性转换。
循环流化床炉内脱硫是脱硫剂石灰石在炉膛煅烧分解生成CaO,CaO与原煤燃烧产生的SO2反应生成CaSO4,CaSO4进入灰渣中,以此达到脱硫的目的。影响循环流化床锅炉脱硫效率和SO2排放最主要的因素是Ca/S摩尔比,其直接反映了炉内石灰石的相对含量。参阅文献[8,9],笔者最终选取某厂循环流化床机组在300MW(100%)、260MW(87%)、215MW(72%)和170MW(57%)4个负荷段的工况数据,以石灰石量阶跃扰动作为系统的输入,实际SO2浓度变化作为系统输出,通过曲线拟合,遵循较为合理的线性化假设,得到不同负荷工况下系统复域数学模型。……
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