1。2 锅炉温度控制系统的现状
在电厂的机器设备中,过热器是将锅炉中在特定的要求下,然后把饱和的 水蒸气在高温的环境的条件下形成一种受热面。可以这样说在整个锅炉温度控制 系统中过热器起到了很大的控制作用,通常情况下,蒸汽管道都长时间固定在那, 大部分时间都会收到各种扰动,因此肯定存在延迟性。由此在控制锅炉温度有一 定的难度。在控制锅炉温度过程中动态特性不是一层不变的,随着不同的状况不 断变化的,有很多不确定的因素来决定。一般的情况下都会采用偏差控制的方法 来对温度控制。这也就是我们常规的 PID 控制。PID 控制器最主要的问题就是该 怎么选择比例、积分和微分这三个关键,而这些参数的整定往往因为一些扰动很 难去很好地进行整定。
众所周知,PID 控制实际上是一种线性的控制方式,它能够在较少的变量系 统中实现良好的控制,一旦系统中干扰因素变多,变得复杂化,它的控制效果反 而会降低。尤其在锅炉温度控制当中,整个系统中有各种干扰因素,存在着较大 的惯性和纯滞后性,这些都有很大的困难来得到建立数学模型所需的参数,限制 了其广泛应用。最近几年来,人们一直都不断的寻找一种方法,能够比较容易的 的在线实时自动整定 PID 三个关键的参数。自校正 PID 调节器就是其中的一种, 随着重对神经元网络进一步关注,很多人都考虑用神经元网络和 PID 相结合, 从而对常规 PID 进行改进,提高了 PID 控制性能,实现自校正。
1。3 人工神经网络系统技术
人工神经网络是依据生物学并且能够模仿人类大脑处置问题的一种控制系 统。它是建立在现代生物学取得不错成绩的基础上才发展起来的一种能够模仿人 的大脑信息处置过程的一种网络系统,因此它不仅能高效快速处理数据,而且还 有一定的思考,存储,模仿的本事。
在上个世纪 40 年代著名的 McCulloch 与 Pitts 一起同研讨出 MP 模型,后来 有许多的学者在他们的成就上都相继提出了许多关于神经元模型和学习的一些 规则,比如 MP 模型、Hebb 学习规则和感知器等。虽然到现在为止有了五十多 年发展的历史,但是它的发展却很坎坷,上世纪七十年代曾缓慢发展,取得研究 成果非常有限,即使这样它仍然在继续发展,有一部分人并没有放弃对它的研究, 比如著名的 Kohonen 就提出了自组织映射网络模型,映射具有拓扑行知,对一 维、二维是正确的,并由模拟结果得出可以推广到更高维的情况。目前,神经网 络成为很多领域研究的对象,许多国家都纷纷展开了相关的研究。人工神经网络 有着能大量信息同时处理的强大功能,而且还能具有很大的容错性以及自组织和 自适应能力强及联想性能等优点,已经成为处置许多控制问题的最好的方式,它 对于打破现有科学的技术难题,深入探索复杂现象如非线性等有极大的帮助,如 今已经被广泛使用在诸多领域。
1。4 研究工作
本文的研究对象是徐州铜山某火力电厂的直吹式煤粉锅炉,主要采用自校正 控制的 PID 调节器,所使用的控制律是 PID 调节,参数估计方法是通过改进径向 基神经学习算法来实现,对控制系统的非线性系统创立数学模型,同时常规的 PID 控制器可以使用改进的学习算法来进行相关的调整优化处理。本次毕业设计 其间做的主要工作有:
(一)前期先进行相关的准备工作,对锅炉温度控制系统进行初步的了解分析。 (二)对于研究的计算机控制系统,在常规 PID 控制的基础上再研究径向基神
经网络技术,在对算法改进后对神经网络进一步来训练,建立相应的数学模型。 (三)探讨今世锅炉温度控制系统使用技术,主控器用径向基神经整定的 PID。 (四)最后使用软件 MATLAB 来针对性的进行仿真,通过和常规的 PID 结果