3。5 模糊控制器的设计 13

3。5。1 模糊控制器设计规则 13

3。5。2 量化因子与比例因子 15

3。5。3 Fuzzy-PID 复合控制器 16

第四章 主气温系统控制器的设计 18

4。1 常规 PID 控制设计 18

4。2 模糊推理系统设计 20

4。3 模糊-PID 控制器的设计

第五章 MATLAB 仿真研究--

5。1 常规 PID 控制的 MATLAB 仿真 30

5。2 模糊-PID 控制的 MATLAB 仿真 31

5。3 仿真结果分析 33

结语 34

致谢 35

参考文献 36

第一章 绪论

1。1 锅炉蒸汽温度控制的研究的背景和意义

随着科技的不断发展,我国的电力系统正进行着一场巨大的变革，电厂控制技术 也在不断进步，对于电厂自动化控制来讲，一个前所未有的机遇正在到来。

众所周知，电能不仅仅是保障人民生活秩序的依靠，也是促进现代工业发展的重 要能源。我国经济的高速发展导致人民和社会对电的需求变得越来越大，需求促进生 产，所以电力系统不断扩大，对控制电力系统的能力要求也变得越来越高。对于控制 锅炉蒸汽温度的研究，既可以保证电厂运行的安全，也可以保证对人民日常生活和现 代化生产的稳定[3]。

在当今社会，火电厂仍然是我国提供能量的生力军，火电厂最多的设备正是锅炉， 锅炉正是生产蒸汽的主要设备。对于蒸汽温度的良好控制，可以取得如下好处：

（1）有利于提高电厂的汽轮机组正常运行。我们知道，保证机组安全，可靠的工 作是电厂的第一要务，电厂热力系统很复杂，在平常情况下，如果仅靠人力来进行 监测和管理，这是一项很难完成的工作，而且很可能由于工作人员的误操作引发事 故，造成不必要的损失。

（2）提高电厂经济效益。电厂用上自动化装置后可使机组更加安全的运行，所以 对电厂的经济效益也有一定程度的帮助，因为其可以为电厂降低一些检修和维修的费 用，更可提高电厂的热效率，从未降低煤耗与热耗。

（3）改善工作人员的劳动负担。在生产中实现自动化，大大减少了工作人员的日 常工作量。在日常工作时，工作人员除了启动和停止机组，剩下的仅仅是在监控室监 测机组运行情况。

综上，准确控制蒸汽温度，对于电厂具有非常重大的意义。

1。2 国内外研究现状

1。3 本课题研究内容

本课题主要以常规 PID 控制为基础，结合模糊控制技术可以使参数在线调整的优 势，设计出模糊-PID 控制器。主要步骤如下：

（1）对控制对象进行建模，本课题控制对象就是锅炉主气温,也即锅炉蒸汽温度。

（2）设计常规 PID 控制来进行温度控制。

（3）了解学习模糊控制的基本理论，掌握模糊控制器的设计方法，并设计控制方 案。

（4）对其进行 MATLAB 仿真。

（5）对仿真结果进行分析，其中要先观察仿真图形，以确保满足控制要求。如果 不满足，则要修改控制器参数，然后再仿真，不断的调整，知道满足控制要求。最后， 将两者控制方案结果进行比对，得出结论。