兰 扬 陈雪华 / 重庆工商职业学院智能制造与汽车学院

基于单冲量锅炉汽包水位的高性能制器设计

兰 扬 陈雪华 / 重庆工商职业学院智能制造与汽车学院

针对小型的工业锅炉汽包水位系统，设计改进的不完全微分结构与模糊PID结合的复合控制器。通过Matlab仿真：所设计的复合控制能很好抑制因扰动突变引起的振荡，系统无超调，快速性更好，性能优于传统的模糊PID控制。

汽包水位；不完全微分；模糊PID；仿真

工业锅炉是现代工业的重要动力源，其广泛应用于炼油、发电、化工、冶金、核工业等重要领域[1]，具有大滞后、非线性、多变量、强势变等特点。锅炉汽包水位是整个锅炉系统的重要控制量之一，若水位过高，蒸汽中的含水量增加，蒸汽品质降低，不仅影响生产，还使过热器管壁结垢，严重时会损坏设备；如果水位过低，当负荷急剧增大时，水汽化的速度加快，若不及时控制，很容易形成“干烧”甚至爆炸[2]。目前，国内外针对汽包水位主要采用的控制方式有PID控制、模糊PID控制、神经网络控制、内模控制、预测控制等[3]。本文结合各种控制方法的优点，针对小型燃气锅炉水位控制系统，设计一种改进的不完全微分模型，并与模糊PID结合形成复合控制器，对锅炉汽包水位实现精确快速控制。

1.控制对象模型构建

小型工业燃气锅炉汽包的“虚假水位”现象不明显，因此采用单冲量控制系统对其进行控制即可，所谓单冲量控制系统是以汽包水位测量信号为唯一的……