进入21世纪的今天,经济的飞速发展对电力能源的需求越来越高,同时世界各国对于能源的可持续发展战略这样一个发展主题愈加重视,并相应制定了一系列提高环保水平的措施。因此,发展大容量、高参数的火电机组是大势所趋。目前,国家有关部、委已经制定了相关项目的发展计划,积极支持和推动我国超临界火电机组的国产化及其应用。 而火电机组容量加大、参数提高,随之而来的是对各部分系统更高的要求。为了锅炉运行的安全性、经济性,热工对象的控制调节手段也是发展电力工业需要重点发展的项目。 热工对象的调节,往往是典型的大迟延、大惯性过程,而实际生产中,工况的变化也使得这样的对象具有显著的时变性、不确定性等特点。 一般,电厂热工对象的调节采用传统PID的调节方式,这样的控制方式在机组正常工况情况下可以取得较满意的控制效果,但由于常规PID控制对被控对象数学模型的精确性有较高要求,使得这样的控制方法在应对实际工作中对象特性不断变化的热工对象时,往往暴露出其劣势。事实上,传统的控制方式是基于被控对象精确模型的控制方式,实际上往往是利用不精确的模型,又采用固定的控制算法,使整个控制系统置于模型框架下,缺乏灵活性和应变能力。因而很难胜任对复杂系统的控制。 因此,人们希望将智能控制的原理方法与常规的控制方式相结合,发挥各自的优势,使其在面对电厂热工对象这样具有迟延、大惯性且具时变性、不确定性的复杂对象时,仍然具有良好的适应性,仍可获得令人满意的控制效果。 模糊控制是智能控制的一个分支。对于对象模型具有不确定性的系统,使用模糊控制算法是合适的。而用普通的模糊控制器来控制大迟延、大惯性系统,依然存在效果不理想的缺陷。因此,往往需要结合其他算法来改进其控制效果。本论文在模糊控制理论的基础上,结合其他控制方式,设计了两种应用于迟延过程的模糊控制器:改良的Smith模糊控制系统与基于控制历史的模糊增量法(FIBH)。 改良的Smith模糊控制方法是在传统的Smith预估控制系统的基础上,通过分析其在实际控制中的不足,从而利用模糊手段加入模糊增益校正环节,改善其面对不确定对象时的适应性。经仿真试验发现,改良后的Smith控制系统比传统的预估控制系统具有更好的动静态性能和更强的自适应性。 FIBH模糊增量法则是对传统模糊控制器的控制原理与结构进行了改进。将迟延控制过程中的历史控制数据纳入模糊控制器输出决策中,经仿真试验发现,这