梁孟强 丁婷 吴帅

摘 要 文章運用史密思估计补偿控制的方法，研究了锅炉烟气脱硝控制过程中鲁棒性较差的原因，并将其进行了优化。为了获取更好的控制效应，对史密思预估补偿控制中所采取的PID控制器进行了系数整定。最后通过Matlab仿真得出了速度相对较快，抗干扰较好的史密思预估补偿控制的锅炉烟气脱硝控制系统设计。

关键词 锅炉烟气脱硝控制;史密思估计补偿控制;Matlab

1理论描述

现在的闭环自动控制方法为了减少可变性，大多是基于反馈的原理[1]。反馈理论的要素包括测量，比较和实现三个部分，关键是测量受控变量的实际值。将其与控制变量进行比较，并使用此偏差来校正，运行调节。工程实践中，经常使用的调节器控制法则是比例-积分-微分控制，称为PID调节。

作为工业控制运用中较多出现的信息反馈零部件，PID调节器已有近百年的历史，其主要由比例（proportion）、积分（integral）、微分（derivative）组成。PID控制的基础是比例控制;积分控制可消除稳态误差，但可能增加超调[2]。其输入e（t）与输出u（t）的关系为：

u（t）=kp[e（t）+1/TI∫e（t）dt+TD*de（t）/dt]                   式1-1

其中积分的上下限分别是0和t，因此它的表达函数为：

G（s）=U（s）/E（s）=kp[1+1/（TI*s）+TD*s]                      式1-2

其中kp为比例系数;TI为积分时间常数;TD为微分时间常数。

2脱硝模型描述

不同负载下，锅炉烟气脱硝中的数学模型是存在差异的。我们以单位负载为650 MW，氨注入量和输出NOx含量的跃阶响应模型[3]为例。其表达函数为：

式1-3

3史密思预估补偿模型

史密思预测补偿的主要方法是提前建立控制过程的动态关系模型，然后并行连接估计量，使其弥补滞后过程的特性，试图控制延迟时间控制，将该量提前发送给调节器，使其预先做出反应，从而消除了闭环中滞后因素的作用[4]。……