智能ＰＩＤ设计论文

1、智能设计论文摘要：提出了智能PID设计与其在锅炉主汽温控制的应用，对象模型的变化体现在增益、时间常数和阶次三个方面。增益变化对调节系统品质影响最大，时间常数次之，阶次通常可以认为不变。若能确定调节对象模型中增益和时间常数对指导信号的函数关系，这种函数关系可用于确定PID调节器参数，从而实现带指导信号的PID调节器，这种调节器可保持调节系统性能指标在变工况下近似不变。这种方法通过扩展线性控制理论来解决非线性控制问题，且方便使用。与模糊神经网络控制相比，这种方法更容易应用于工程实践。 关键词：智能PID调节器；主气温；控制，设计 1引入指导信号的必要性 PID调节器对调节对象进行调节所采用的信号为

2、误差信号、误差微分信号和误差积分信号，通常对这三个信号的定义域没有限定。当调节对象数学模型发生变化时（比如增益变化），对于相同数值的误差信号、误差微分信号和误差积分信号，PID调节器无法分辨出对象数学模型的变化。即从误差信号、误差微分信号和误差积分信号无法分辨出变化的原因是由干扰引起的还是由对象模型变化共同引起的。因此对误差信号、误差微分信号和误差积分信号进行的任何再加工和处理都无法获得关于对象模型变化的信息，也就无法设计出具有对象模型变化适应能力的调节器。 设计具有对象模型变化适应能力的调节器所需要的信息要比设计针对固定模型的调节器所需要的信息要多，需要引入新变量，利用新变量来识别调节对象模

3、型的变化。 对象模型的变化体现在增益、时间常数和阶次三个方面。增益变化对调节系统品质影响最大，时间常数次之，阶次通常可以认为不变。若能确定调节对象模型中增益和时间常数对指导信号的函数关系，根据调节器工程整定方法就可确定PID调节器参数与指导信号的函数关系，从而实现带指导信号的PID调节器，这种调节器可保持调节系统性能指标在变工况下近似不变。 2PID调节器参数的确定方法 3应用示例 （1）火电厂主汽温调节系统。 火电厂主汽温调节对象是大惯性热工对象，阶次高。为了提高火电机组的经济性和安全性，通常对主汽温调节系统提出较高的性能指标，比如亚临界锅炉要求暂态偏差不能超过8，稳态偏差不能超过2。 带指

4、导信号的主汽温调节系统如图1所示。内回路采用P调节器，外回路采用PID调节器，G02（s）为导前区传递函数，G01（s）为惰性区传递函数，对于某超临界600WM机组的锅炉过热器在4个特定工况下汽温对喷水扰动的动态特性如表1所示： 2仿真结果 对主汽温在典型工况下的动态特性进行了仿真。在仿真试验中，内回路采用P调节器，衰减率取为0.75，使内回路具有较强的克服扰动的能力。对于外回路，为了减少主汽温的波动，取衰减率为0.90。因为0.91.60.75，Ti0.90.8Ti0.75。仿真结果如图2所示。从图中可以看出：采用带指导信号的PID调节器，能够在机组负荷变化时，修正调节器参数，使调节系统品质

5、指标基本保持不变。 4小结 设计具有对象模型变化适应能力的调节器所需要的信息要比设计针对固定模型的调节器所需要的信息要多。根据误差信号及其导数信号无法识别热工对象模型变化，需要引入指导信号，利用指导信号来识别调节对象模型的变化。导出了带指导信号的PID调节器参数计算公式，并通过举例进行了验证。 对于大惯性、高阶次、变模型参数热工对象，可以通过实验测定若干典型工况下热工对象的阶跃响应曲线，拟合模型参数随工况的变化的函数关系，然后可根据文中所述方法设计出变参数PID调节器，使变工况下调节系统的品质指标近似不变。 在常规热工对象模型参数中引入指导信号，利用常规PID调节器整定理论可以处理变模型热工对

6、象的控制问题，提出了通过线性控制理论扩展来处理非线性控制理论的新方法。这方法有严格的理论基础，简捷实用。 参考文献 1杨献勇.热工过程自动控制M.北京：清华大学出版社，2006. 2张亮明，夏桂娟.工业锅炉热工检测与过程控制M.天津：天津大学出版社，2006. 3张利辉，孔灵芳.简化的模糊自调整PID在主汽温控制的应用J.动力工程，2005，（4）. 4黄宇，王东风，韩璞.模糊自整PID控制及其在过热汽温系统中的应用J.电力科学与工程，2006，（3）.3 1、最灵梦想是一个天真的词，实现梦想是个残酷的词。21.2.152.15.202110:1510:15:322月-2110:152、只有收

7、获，才能检验耕耘的好处；只有贡献，方可衡量人生的价值。二二一二二一年二月十五日2021年2月15日星期一3、不要放弃，你要配的上自己的野心，也不要辜负了所受的苦难。10:152.15.202110:152.15.202110:1510:15:322.15.202110:152.15.20214、找一个理由，否认忧伤，笑容就会灿烂到无所不在。2.15.20212.15.202110:1510:1510:15:3210:15:325、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。二月 21星期一, 二月 15, 20212/15/20216、只要努力抬起你的双脚，胜利将属于你。10时15分10时

8、15分15-2月-212.15.20217、青春如此华美，却在烟火在散场。21.2.1521.2.1521.2.15。2021年2月15日星期一二二一二二一年二月十五日8、真正没有资格谈明天的人，是那个不懂得珍惜今日的人。10:1510:15:322.15.2021星期一, 二月 15, 20211、你始终不属于我，属于我的只是我自己。21.2.152.15.202110:1510:15:322月-2110:152、一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。二二一二二一年二月十五日2021年2月15日星期一3、你是唯一的，你是十分独特的，你就是你生命中的第一名。10:152.

9、15.202110:152.15.202110:1510:15:322.15.202110:152.15.20214、要跟成功者有同样的结果，就必须采取同样的行动。2.15.20212.15.202110:1510:1510:15:3210:15:325、我们的生命，就是以不断出发的姿势得到重生。二月 21星期一, 二月 15, 20212/15/20216、只要站起来的次数比倒下去的次数多，那就是成功。10时15分10时15分15-2月-212.15.20217、自知之明是最难得的知识。21.2.1521.2.1521.2.15。2021年2月15日星期一二二一二二一年二月十五日8、勇气通往

10、天堂，怯懦通往地狱。10:1510:15:322.15.2021星期一, 二月 15, 20211、最灵繁的人也看不见自己的背脊。21.2.152.15.202110:1510:15:322月-2110:152、最困难的事情就是认识自己。二二一二二一年二月十五日2021年2月15日星期一3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。10:152.15.202110:152.15.202110:1510:15:322.15.202110:152.15.20214、与肝胆人共事，无字句处读书。2.15.20212.15.202110:1510:1510:15:3210:15:325、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。二月 21星期一, 二月 15, 20212/15/20216、最大的骄傲于最