【摘 要】锅炉连排控制系统是一个多参量时变的复杂控制系统，难以建立精确的数学模型。采用传统的PID控制器进行控制，效果并不理想。为了提高系统的控制品质，提出采用模糊自整定PID控制算法。通过建模仿真，获得控制效果较为理想。
　　【关键词】锅炉连续排污 模糊自整定PID控制 建模仿真
　　一、引言
　　目前国内锅炉连续排污普遍采用手动控制，在实际工业生产过程中，常出现排污过量和排污量不足的情况，影响排污效果。将人工调节改为自动调节，用模糊自整定PID控制应用于锅炉连续排污系统，可以提升控制对象的动、静态性能。
　　二、锅炉连排控制系统控制器设计
　　（一） 锅炉连排控制系统结构分析
　　锅炉连排控制系统的主要任务是精确控制锅炉的连排流量，确保炉内污水按设定值排出。图1为锅炉连排控制系统结构图，从电动执行机构到流量计阶段可分为分为两个过程。
　　首先是电动执行机构调解流量过程。输入为电流信号，输出为排污流量，此过程在动态特性上是一个二阶惯性加滞后环节，调解过程具有纯滞后时间T。
　　其次是污水流经中间连排管过程，输入为电动执行机构出口处流量，输出为流量计入口处流量。此过程由于温度压力等工质因素的变化对排污流量带来的影响，可以用一阶惯性环节近似的描述其动态特性。
　　综合上面两部分的公式可以得到锅炉连续排污过程传递函数为：
　　（二）模糊自整定PID控制器的实现
　　模糊自整定PID控制器由模糊控制器和PID控制器两部分组成。其思想是在传统PID控制的基础上，采用模糊逻辑推理建立PID控制参数与流量偏差和流量偏差的变化率之间函数关系，根据不同的流量偏差和流量偏差变化率对PID控制器控制参数进行在线调整，提升控制系统的控制性能。结合锅炉连排控制系统实际情况、专家经验和模糊自整定控制算法，制定锅炉连排模糊自整定控制系统。参数设定如表1所示。
　　三、仿真及结果实验分析
　　根据公式（1），结合现场锅炉运行情况，锅炉连续排污系统传递函数可简化为：
　　根据以上传递函数，搭建锅炉连续排污控制系统Simulink仿真模型，对该系统分别通过模糊自整定PID控制和传统的PID控制方法进行仿真。
　　当系统不加扰动时连排控制系统的仿真曲线如图2所示，从仿真结果可以看出使用新方法调节时间减少12.7s，超调降低了34%。在55s施加扰动，如图3所示，可知使用新方法调节时间减少11s。仿真结果表明模糊自整定PID控制明显优于传统PID控制，具有超调小，调整时间短，抗干扰能力强等优点。
　　四、结论
　　本文在传统的PID控制算法的基础上结合模糊控制算法，实现了锅炉连续排污的模糊自整定控制。通过Simulink对该系统进行建模仿真，仿真结果证明模糊PID自整定控制器更适合锅炉连排控制系统，能够获得更好的动态响应。