楊 靜 隋明發(fā)1.遼寧城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑設(shè)備系 遼寧沈陽 124000 2.華晨汽車工程研究院 遼寧沈陽 110141

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大型電氣智能PID控制的改進(jìn)分析

楊 靜 隋明發(fā)
1.遼寧城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑設(shè)備系 遼寧沈陽 124000 2.華晨汽車工程研究院 遼寧沈陽 110141

【文章摘要】

傳統(tǒng)的大型電氣智能控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間長，延遲時(shí)間大，并且在調(diào)控中表現(xiàn)出了非線性和時(shí)變特性，無法適應(yīng)現(xiàn)階段大型電氣運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。為此提出一種大型電氣智能PID控制的改進(jìn)方法，通過在大型電氣中加入溫度動(dòng)態(tài)偶合參數(shù)系統(tǒng)建立新的PID溫度控制常態(tài)規(guī)則，利用模糊控制將PID溫度控制過程量化，達(dá)到節(jié)能效果。仿真實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)的PID控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對大型電氣的智能溫度控制，提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的適應(yīng)性，能夠廣泛應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】

大型電氣；智能；PID控制

0　引言

大型電氣在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)過熱的狀況，極易給設(shè)備造成不可逆的傷害。傳統(tǒng)的大型電氣調(diào)節(jié)PID控制方法調(diào)節(jié)時(shí)間長，延遲時(shí)間大，并且在調(diào)控中表現(xiàn)出了非線性和時(shí)變特性，無法適應(yīng)現(xiàn)階段大型電氣運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。

為此提出一種大型電氣智能PID控制的改進(jìn)方法，通過在大型電氣中加入溫度動(dòng)態(tài)偶合參數(shù)系統(tǒng)建立新的PID溫度控制常態(tài)規(guī)則，利用模糊控制將PID溫度控制過程量化，達(dá)到節(jié)能效果。仿真實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)的PID控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對大型電氣的智能溫度控制，提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的適應(yīng)性，能夠廣泛應(yīng)用。

圖1　傳統(tǒng)溫度控制器的原理圖

1　傳統(tǒng)大型電氣智能控制系統(tǒng)

1.1傳統(tǒng)溫度控制器原理設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的大型電氣智能溫度控制系統(tǒng)主要是通過控制水溫來對設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)。在保證其溫度可控的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。主要工作原理如圖1所示：

但是因?yàn)闇囟瓤刂剖窃谳^大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此大型電氣在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會出現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間長，延遲時(shí)間大，并且在調(diào)控中表現(xiàn)出了非線性和時(shí)變特性，無法適應(yīng)現(xiàn)階段大型電氣運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。在減溫水量擾動(dòng)下延遲較大 ，此特性將使過熱溫度的控制滯后。

2　基于模糊PID大型電力機(jī)組溫度過熱控制

2.1模糊PID溫度控制規(guī)則建立

在大型電氣智能控制系統(tǒng)中建立模糊PID溫度控制規(guī)則，用來確定控制調(diào)節(jié)溫度原則。首先 將調(diào)節(jié)指令編寫為語句進(jìn)行輸出。

其次，由于大型電氣智能控制系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的控制系統(tǒng)，在溫度控制中，溫度不僅與散熱裝置的散熱系數(shù)，機(jī)組的通風(fēng)率、室外溫度等參數(shù)有關(guān)，而且還與機(jī)組中的空氣濕度有密切關(guān)系。模糊PID溫度控制規(guī)則把參數(shù)相互關(guān)聯(lián)偶合，通過共同作用確定電力機(jī)組溫度的動(dòng)態(tài)模型關(guān)系式用公式表示為 ：

其中：p表示進(jìn)入大型電氣控制系統(tǒng)的空氣密度；C表示智能PID空氣的氣熱容；V 表示智能PID控制設(shè)備的體積；Ag表示大型電氣的散熱表面積；Tg表示大型電氣設(shè)備外平均溫度；Ti表示大型電氣設(shè)備內(nèi)平均溫度；通過公式（1）（2）動(dòng)態(tài)模型關(guān)系公式，建立了互通偶合溫度調(diào)節(jié)規(guī)則。

2.2模糊PID溫度控制器輸出信息的清晰化

模糊的PID控制器是不能直接對大型電氣進(jìn)行智能溫度控制的，需要在系統(tǒng)中設(shè)定轉(zhuǎn)化規(guī)則將模糊的數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)化進(jìn)行精確處理即解模糊。解模糊的數(shù)據(jù)量能更好的對大型電氣溫度精確掌握，在實(shí)際生產(chǎn)過各中，我們采用清晰化的數(shù)據(jù)解模糊數(shù)據(jù)。在進(jìn)行清晰處理的同時(shí)加入重心規(guī)則，將按溫度控制u 量處理對象為：

A（ui）是論域 u 上集合 A 的 ui 個(gè)隸屬度函數(shù)，ui 是論域 u 的第i 個(gè)元素。

通過公式（3）能夠?qū)崿F(xiàn)大型電氣中模糊P I D 溫度控制器輸出信息的模糊集合全部轉(zhuǎn)化為等效唯一的清晰值實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)控制。

3　結(jié)論

提出一種大型電氣智能PID控制的改進(jìn)方法，通過在大型電氣中加入溫度動(dòng)態(tài)偶合參數(shù)系統(tǒng)建立新的PID溫度控制常態(tài)規(guī)則，利用模糊控制將PID溫度控制過程量化，達(dá)到節(jié)能效果。仿真實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)的PID控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對大型電氣的智能溫度控制，提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的適應(yīng)性，能夠廣泛應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

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［2］王東風(fēng) ，韓璞基于免疫遺傳黨法優(yōu)化的汽溫 系統(tǒng)變參數(shù)控制中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2003，23（9）：212～217