温度系统模糊控制仿真分析与研究

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温度系统模糊控制仿真分析与研究

模糊控制是基于智能控制理论，并与常规控制有机结合的一种控制算法。首先运用模糊论和模糊逻辑方法对一些模糊语言规则进行推理运算，再经解模糊处理，实现对参数的在线自整定，从而提升对复杂过程的控制效果。其特点是不需要掌握受控对象的数学模型，而是根据经验知识，建立一定控制规则，就可实现对被控对象的控制。既保持了常规控制系统原理简单、使用方便、鲁棒性较强、控制精度高，又具有模糊控制的灵活性、适应性强等优点。

模糊控制结构如图根据模糊参数自整定原则，用于参数调整的模糊控制器采用二输入三输出的模糊控制器，考虑到对论域的覆盖程度和灵敏度，稳定性与鲁棒性原则，各模糊子集采用三角形隶属函数，其各变量的隶属度函数曲线。该控制器以系统偏差和偏差变化率为输入语言变量，而以、和为输出语言变量。

根据各参数对锅炉出水温度控制系统性能的影响及参数自整定原则，并考虑三个参数之间的相互影响，分别建立沿和自整定的模糊控制规则，具体模糊控制。对模糊控制器进行封装，根据图模糊控制结构图在平台中构建模糊控制器。将模糊与结合起来，构成模糊控制算法。

锅炉对象是一个复杂的控制过程，虽然得到了比较精确的数学模型，但是由于在建模过程中忽略了一些动态参数的影响，得到的数学模型也是理想情况下的模型，因此所建立的模型与实际系统存在着一定的偏差，如图所示；另外预估器也没有考虑到历史数据偏差的影响。

首先对锅炉系统建模，对锅炉燃烧热量传导过程和炉排控制系统数学分析，经过数学公式推导，得到温度系统传递函数，并借助仿真平台，对不用控制算法、和模糊控制算法进行了仿真比较，针对仿真过程出现的问题对控制算法进行改进，引入自适应机构，设计了改进型模糊控制算法，经过仿真验证，该控制算法提高了系统响应时间，增强了抗干扰能力，克服了由于系统数学建模不准确带来的影响，达到预期的仿真效果。

随着世界各国对节能环保技术的广泛关注，环境污染与能源短缺也成了人类当前面临的世纪性难题。近年来国家大力支持锅炉改造项目，为了提高燃煤锅炉的燃烧效率，如何在风煤比定制控制基础上实现风煤比自寻优控制，成为国内锅炉改造重要途径之一。

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