火電廠煙氣脫硫控制策略研究

調(diào)節(jié)溫度需要綜合考慮T1、T3以及T2與設(shè)定值T的偏差和T2的變化趨勢(shì)。由于T1、T3屬于在緊急情況下系統(tǒng)的保護(hù)措施，其對(duì)閥門(mén)開(kāi)度u的控制作用是精確的。即當(dāng)T1大于其設(shè)定值時(shí)將閥門(mén)全開(kāi)，當(dāng)T3小于其設(shè)定值時(shí)將閥門(mén)全關(guān)。溫度模糊控制的核心是根據(jù)T2與該溫度設(shè)定值的偏差E2和偏差的變化趨勢(shì)△E2來(lái)模糊推斷閥門(mén)開(kāi)度u。所以模糊控制的輸入量確定為E2和△E2。其中：

式中，T為溫度設(shè)定值，k為代表采樣次數(shù)輸出量，確定為混風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度u。
(1)E2的基本論域：[-60，+60](℃)
量化論域：X={-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4}
量化因子：Ke2=4／60
模糊子集：負(fù)大(NB)，負(fù)小(NS)，零(0)，正小(PS)，正大(PB)
(2)AE2的基本論域：[-15，+15](℃)
量化論域：y={-3，-2，-l，0，1，2，3}
量化因子：K△E2=3／15
模糊子集：負(fù)大(NB)，負(fù)小(NS)，零(0)，正小(PS)，正大(PB)
(3)U的基本論域[0，100％]
量化論域：V={0，1，2，3，4，5}
比例因子：Ku=100／5
模糊子集：U1(全關(guān))，U2(小關(guān))，U3(適中)，U4(大開(kāi))，US(全開(kāi))。
(4)語(yǔ)言變量的隸屬函數(shù)及賦值表
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)操作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和控制策略。隸屬函數(shù)基本采用等腰三角形的形式，設(shè)計(jì)出E2、△E2、U的語(yǔ)言變量在量化論域上的賦值表，如表1、表2和表3所示。

注：表1中的1、0．5分別為不同的E2和xi時(shí)U的取值。

注：表2中的1，0．4分別為不同的△E2和yi時(shí)u的取值。

注：表3中的1．0．2分別為不同的Vi和U時(shí)u的取值。
根據(jù)上述控制策略，制定出模糊控制規(guī)則表，如表4所示。

注：表4中的Ui為不同的E2和△E2時(shí)U的取值。
對(duì)表中的每條控制語(yǔ)句，都可以得到一個(gè)模糊關(guān)系Rn，一共可以得到25個(gè)模糊關(guān)系。從而總模糊關(guān)系R為：

對(duì)于任意輸入偏差E2和偏差的變化量△E2，將其模糊化后分別為E和X，由上述公式算出模糊控制器輸出的控制量。對(duì)這個(gè)模糊控制量U，用最大隸屬度法進(jìn)行模糊決策，可得到量化論域上的精確控制量U。假設(shè)溫度給定為3個(gè)階段，分別為80℃，50℃和100℃，仿真結(jié)果如圖7所示。

4 結(jié)論
本文針對(duì)火電廠煙氣脫硫控制系統(tǒng)存在的時(shí)變性、復(fù)雜性和不確定性，常規(guī)PID控制算法難以滿(mǎn)足要求的情況下，考慮到在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)用性，研究將串級(jí)控制、前饋控制和模糊控制應(yīng)用到脫硫控制子系統(tǒng)中。仿真結(jié)果驗(yàn)證該控制策略的有效性。